近年来,随着对建筑结构可靠性要求的不断提高,冲击荷载对结构的影响越来越受关注,研究建筑材料动态力学性能的重要性日益凸显。同时,随着计算机技术的发展,利用有限元软件数值模拟混凝土类材料的动态力学性能成为研究趋势。借助数值模拟的研究手段,能够更好地理解材料的动态力学行为,同时能够有效降低科研成本并提升研究效率。本文利用LS-DYNA有限元软件,采用分离式霍普金森杆(SHPB)系统,对掺有聚乙烯醇(PVA)纤维的超高韧性水泥基复合材料(PVA-UHTCC)的冲击压缩和层裂力学行为分别进行了数值模拟研究,为其更好应用于新材料结构提供重要科学依据。本文主要工作及成果如下:(1)创新地将HJC本构模型参数按照来源进行分类,并基于系统地研究分析确定了 PVA-UHTCC材料的各参数取值。(2)在 5 种加载速度下(2.0m/s,4.5m/s,6.3m/s,7.6m/s,9.4m/s)对PVA-UHTCC材料的SHPB冲击压缩试验进行了数值模拟研究。结果表明:PVA-UHTCC材料的压缩应力-应变曲线、峰值应力、峰值应变和极限应变等性能具有应变率效应。其中,峰值应力动态增强因子DIF存在应变率分段敏感性。此外,证明了 PVA-UHTCC试件的冲击压缩破坏形态与应变率相关,且与试验吻合度高。(3)进一步,对PVA-UHTCC材料进行了 SHPB层裂试验数值模拟。结果表明:PVA-UHTCC材料的层裂强度与应变率、压缩损伤和纤维特性三者具有复合关系。此外,发现应力波峰值的传播变化规律与加载速度相关。通过分析自由面速度波形图中的层裂信号,对试件损伤演化规律进行了研究。最后,分析了不同加载速度下PVA-UHTCC试件的层裂破坏过程及形态,更好地理解了该材料的层裂行为。