超高韧性水泥基复合材料(简称UHTCC,又称ECC)是一种具有良好的拉伸应变硬化能力和多缝开裂特性的新型高性能水泥基复合材料,在对该材料性能的研究过程中,多缝开裂的动态破坏行为涉及到大量不连续问题,而连续介质的传统理论数值分析方法,在该问题上都遇到了困难。而一种基于空间积分方程描述物质力学行为的多尺度非局部理论——近场动力学理论(Peridynamics,简称PD),避免了基于连续性假设建模和求解空间微分方程的传统宏观方法在面临不连续问题的奇异性。本文建立了ECC材料的PD模型。首先简单介绍了基于键的PD数值理论,然后介绍了ECC材料的两种建模方法:全离散模型和半离散模型。全离散模型相当于由一个代表基体的均匀相和一个包含所有离散纤维的第二相组成,基体部分采用实体有限元建模,纤维部分采用三维内嵌单元建模。全离散建模可以真实反应物质在模型中的分布,但计算效率上是一大短板。而且对于节点间距在0.1mm级以上的PD模型理论,不适合对ECC采用全离散建模。半离散模型则是将两相中的基体部分离散建模,另一相(纤维)以力的形式作用在基体上。通过对基体的建模和纤维与基体相互作用的建模来完成对ECC的PD半离散模型的构建。并引入键损坏的校正因子对PD理论中对点力函数进行修改,以此来描述水泥基体的应变软化现象。通过模拟计算,得到与已有实验结果吻合效果较好的结果,证明PD理论在处理ECC这种在断裂行为中存在大量不连续问题的材料的力学行为的有效性和准确性,并基于该模型进行模拟分析ECC材料的断裂行为,整理为以下结果:⑴在对ECC材料板收敛和收敛的模拟分析中,得到了合理的近场域半径和网格间距比率,在兼顾计算成本和计算效率的情况下,保持近场域半径=2.0mm和网格间距比率=4满足对模拟计算的要求。⑵含预制裂纹ECC板受单轴拉应力时,随着纤维掺量的增加,对已有裂纹的敏感性越低,多裂纹情况越明显;随着预制裂纹长度的增加,对材料最终的裂纹开裂情况影响不大,均呈现出多裂缝开裂情况。⑶含有预制裂纹的ECC板受到冲击荷载时,支座处出现损伤,产生裂纹,板下边缘中心处发生较大的开裂情况。随着预制裂纹与冲击荷载位置距离的减小,预制裂纹开裂扩展越明显。对于整体裂纹的开裂,随着纤维掺量的增加,裂纹产生的越多,而且在剪切斜截面上产生越多的斜向裂纹分支。⑷含预制裂纹ECC材料板受到冲切荷载时,预制裂纹截面发生单一截面破坏,纤维的掺入起不到明显作用,试样破坏形式基本不受纤维的影响。⑸含有预制裂纹的ECC板做楔劈拉伸时,随着纤维掺量的增加,裂纹分支的数量越多;在同一纤维量掺入的情况下,预制裂纹的深度对裂纹扩展情况的影响不显著,裂纹扩展速度、路径基本相同。