生态型高延性水泥基复合材料(Ecological High Ductility Cementitious Composites,ECO-HDCC)具有高延性、高能量吸收能力,很好地解决了水泥基材料的脆性。由于这些优异的性能,ECO-HDCC材料成为建筑结构中耗能部位的良好选择。对于ECO-HDCC的国产化推广应用,我们还需要考虑到温度因素的影响。在不同温度条件下ECO-HDCC的高延性判据及其设计理论,以及变温条件对PVA纤维、纤维-基体界面区、基体和ECO-HDCC多尺度本构关系影响规律,仍缺乏相关研究。本文通过引入温度参数,对ECO-HDCC设计模型进行修正。探究了不同温度对纤维、纤维-基体界面、基体以及ECO-HDCC拉伸性能四个方面性能的影响规律。率先定义了变温余能比J’△T·和变温裂缝尖端韧度比J△T两个参数,提出了强度等级在C25～C55的高掺量粉煤灰ECO-HDCC延性可稳定超过0.5%的高延性判据。并修正经典高延性水泥基复合材料设计理论,建立了变温条件下ECO-HDCC单轴拉伸应力-应变本构关系,提出了适用于变温条件下、强度等级在C25～C55的高掺量粉煤灰ECO-HDCC高延性设计理论。首先,研究了温度变化对纤维抗拉强度的影响规律。研究发现,高温和低温处理,均使国产短切特种PVA纤维的抗拉强度降低,其中经过180℃处理过后的纤维,其抗拉强度比20℃时的抗拉强度降低了 29%。并且,探明了不同温度以及粉煤灰掺量和水胶比的变化对纤维-基体界面微观力学性能本构关系和关键参数的影响规律。研究发现,粉煤灰掺量的增加和水胶比的升高,均会导致纤维和基体之间的化学粘结力和摩擦应力降低,且化学粘结力对粉煤灰掺量变化更敏感,摩擦应力受水胶比影响更大;经过温度处理后,基体和纤维之间的化学粘结降低,其中经过0℃处理后的化学粘结力最小,为3.053 J/m2,相对于常温下的化学粘结力降低50%左右。同一配比中,化学粘结力的大小排序为:0℃<60℃<-30℃<20℃;摩擦应力经过温度处理后增大,-30℃时摩擦应力是20℃时的1.6～2倍。其次,探究了温度变化对ECO-HDCC基体断裂韧度和弹性模量的影响规律。研究结果表明,-30℃～180℃温度范围内,基体的断裂韧性随着温度的增加而增加,180℃时的断裂韧性约为-30℃时的两倍;温度处理降低了基体的弹性模量,低温对于弹性模量的降低更加明显。并且,粉煤灰的加入使得基体的断裂韧度和弹性模量降低,水胶比的增加同样使基体断裂韧度和弹性模量下降。然后,探究了不同温度以及粉煤灰掺量和水胶比对ECO-HDCC宏观拉伸性能的影响规律。研究发现:粉煤灰的加入和ECO-HDCC基体强度的变化使得初裂抗拉强度和极限拉伸强度降低,但是提高了 ECO-HDCC的拉伸应变。而且,水胶比的变化对拉伸性能的影响更加明显。粉煤灰掺量增加20%,初裂抗拉强度和极限抗拉强度分别降低22%～26%和14%～21%,极限拉伸应变增加18%～54%;水胶比增加0.05,抗拉强度降低,幅度分别为15%～18%和12%～19%,极限拉伸应变增大增幅是120%～188%。温度对ECO-HDCC单轴拉伸性能的影响比较复杂,温度升高可以适当增大ECO-HDCC的抗拉性能,但温度过高则会使HDCC的拉伸性能丧失;低温则有助于ECO-HDCC拉伸性能的提高,抗拉强度和延伸率均有不同程度提高,且在0℃时性能最佳。最后,提出了变温条件下的ECO-HDCC拉伸本构关系和设计理论。率先定义了变温余能比J’△T和变温裂缝尖端韧度比J△T两个参数,提出了当变温余能比J’△T>0.04、变温裂缝尖端韧度比0.7<<2时,强度等级在C25～C55的高掺量粉煤灰ECO-HDCC延性可稳定超过0.5%的高延性判据。并且,利用双线性模型,修正了经典高延性水泥基复合材料设计理论,建立了变温条件下ECO-HDCC单轴拉伸应力-应变本构关系,提出了适用于变温条件下、强度等级在C25～C55的高掺量粉煤灰ECO-HDCC高延性设计理论。本文研究结果可为ECO-HDCC的材料设计与工程应用,提供理论指导,理论意义和工程应用价值突出。