再生混凝土(RAC)是解决建筑废弃物污染与保护天然资源的有效途径,可广泛应用于水利、海洋、交通及房屋建筑等工程。再生混凝土拉伸应力-应变全曲线对于混凝土结构的弹塑性分析、损伤与断裂机理分析和抗震结构的延性与恢复力特性研究等具有重要的意义。本文以水胶比和龄期为变量,通过MTS疲劳试验机进行单轴拉伸试验研究各因素对再生混凝土、砂浆及新砂浆-老砂浆模拟界面的单轴拉伸应力-应变全曲线影响规律。在试验研究的基础上,基于随机骨料模型建立双界面再生混凝土细观数值模型,分析老砂浆强度和厚度对再生混凝土拉伸破坏的影响规律及其作用机理,建立再生混凝土拉伸本构关系模型。研究成果如下:1.再生混凝土的抗压强度、抗拉强度、弹性模量和峰值割线模量随着水胶比增大而减小,但随着龄期的增长而增大;而拉伸峰值应变随着水胶比增大而增大,但随着龄期增长而减小。当水胶比越小,再生混凝土拉伸应力-应变全曲线上升段和下降段越陡峭。2.随着水胶比的减小和龄期的发展,砂浆的抗压强度、抗拉强度、弹性模量和峰值割线模量增大。当水胶比越小,砂浆拉伸应力-应变全曲线上升段和下降段更陡峭。基于试验结果与过镇海混凝土拉伸本构模型,提出了砂浆拉伸本构关系模型,该模型计算结果与测试结果吻合良好,其R2均在0.9以上。3.随着水胶比的增大,新砂浆-老砂浆模拟界面过渡区的抗拉强度、弹性模量和峰值割线模量减小,新砂浆-老砂浆模拟界面拉伸应力-应变全曲线上升段更平缓。随水胶比增大,3d龄期的界面拉伸峰值应变增大且下降段变陡。28d龄期时峰值应变随着水胶比增大而下降,下降段无较大差别。基于试验结果与过镇海混凝土拉伸本构模型,提出了新砂浆-老砂浆模拟界面拉伸本构关系模型,该模型计算结果与测试结果吻合良好,其R2均在0.9以上。4.基于随机骨料模型和本文提出的材料本构方程建立双界面再生混凝土模型用于模拟再生混凝土单轴拉伸过程,模拟曲线和试验曲线基本吻合,表明该模型能够真实准确的模拟再生混凝土拉伸破坏;通过数值模拟发现在单轴拉伸荷载作用下再生混凝土的损伤始于界面过渡区然后向新老砂浆扩展直至贯通;当老砂浆厚度较小或老砂浆强度大于新砂浆强度时,再生粗骨料表面老砂浆对再生混凝土的拉伸性能影响较小。5.在过镇海的混凝土拉伸本构模型的基础上,结合试验结果与数值分析结果,提出再生混凝土拉伸本构模型,该模型与测试结果吻合良好,其R2不低于0.8,可为再生混凝土结构性能分析提供参考。