在我国严寒地区,混凝土结构受到冻融循环作用而产生的冻融损伤导致结构丧失工作能力重要因素之一,如何对产生病害的混凝土结构进行加固补强是一个重要的热点研究问题。纤维复合材料（Fiber Reinforced Plastics,简称FRP）相对于传统的加固方式具有质量轻、强度高、耐腐蚀、施工周期短等优越性能,能有效的改善混凝土各种性能损失的问题,但作为FRP粘结基体材料的环氧树脂系胶结剂受到低温等复杂环境影响易发生脆性破坏,使得FRP基体材料无法发挥极限承载力,为了改善这一情况,拟采用聚乙烯纤维增强复合基体材料（Polyethylene Fiber-Engineered Cementitious Composite简称PE-ECC）代替环氧树脂系胶结剂,使混凝土结构破坏时具有良好的断裂延展性、裂缝控制能力。目前对于PE-ECC-FRP网格布、PE-ECC-FRP-混凝土之间的冻融损伤研究尚不充分,因此,为了揭示冻融循环作用下PE-ECC-FRP之间的力学性能变化及微观结构演化规律,本文对PE-ECC、PE-ECC-BFRP网格布、PE-ECC-CFRP网格布等三种加固试件开展快速冻融试验研究,研究不同冻融循环次数下的单轴拉伸、三点抗弯、质量损失率、相对动弹性模量损失、SEM电镜、MIP孔隙率试验以及基于不同粗糙度下PE-ECC-FRP-混凝土试件的力学性能试验研究,并基于损伤变量提出了冻融循环作用下PE-ECC两参数Weibull冻融损伤寿命预测模型,可为寒区环境下的混凝土结构加固补强提供试验依据和理论参考。本文的主要研究内容及结论如下:（1）研究了冻融循环条件下PE-ECC试件的质量损失率以及相对动弹性模量损失。结果表明,由于水泥基体的收缩反应以及冻融损伤的累积,水分不断被吸收,质量损失率在50次冻融循环时出现负增长的情况。经过150次冻融循环之后,PE-ECC试件150次从同循环质量损失率为1.57%、相对动弹性模量损失率为14.6%。表明经过改良的PE-ECC材料具有良好的抗冻性。（2）通过SEM扫描电镜及孔隙率试验对不同冻融循环次数ECC基体材料试件进行微观结构演化规律分析。结果表明,试件在经历冻融作用后PE纤维与水泥基体材料粘结性良好;PE-ECC内部孔隙率随冻融循环次数的增加出现不断上升现象,150次冻融循环后PE-ECC试件相较0次冻融循环时孔隙率上升了15.7%,表明PE-ECC材料具有良好的抗冻性。（3）研究了不同冻融循环次数下PE-ECC、PE-ECC-BFRP网格布、PE-ECCCFRP网格布三种加固混凝土试件抗拉、抗弯强度变化规律以及时间破坏状态。结果表明,150次冻融循环后PE-ECC-BFRP、PE-ECC-CFRP网格布加固试件相比PE-ECC加固试件极限承载力分别增加了33.7%、49%,试件破坏极限应变分别增加了14.4%、6.2%。三点抗弯试验下极限承载力分别增加了18.2%、22%,试件破坏极限应变分别增加了39.8%、43.4%。三种加固试件试验过程中均出现了典型应变硬化、多缝开裂现象。（4）针对平滑面、高粗糙度两种工况,开展了不同冻融循环次数下PE-ECC、PE-ECC-BFRP网格布、PE-ECC-CFRP网格布三种加固混凝土试件单轴拉伸试验和三点抗弯试验,获得了不同工况下应力-应变曲线和荷载-挠度曲线。结果表明,150次冻融循环作用之后,高粗糙度下三点抗弯试验的PE-ECC、PEECC-BFRP网格布、PE-ECC-CFRP网格布的试件相比平滑界面试件极限承载力分别增加了9.5%、7.6%、23%,高粗糙度下限制裂缝发育效果更显著。高粗糙度下PE-ECC-混凝土试件相比平滑界面的试件极限承载力增加了40.4%。（5）基于测得的相对动弹性模量损失率,定义ECC试件的损伤变量以及PEECC试件冻融损伤下工作能力（存活率P）,建立了冻融循环作用下两参数Weibull冻融损伤寿命预测模型,且拟合曲线相关系数超过0.95,能很好的契合PEPE-ECC水泥基体复合材料冻融损伤的演化规律,为寒区环境下混凝土结构加固工程提供理论指导。