随着预应力混凝土技术的不断发展,由于预应力结构具有良好的抗裂性、耐久性等优点,其在土木、水利及交通工程等各个领域越来越广泛。然而,和普通混凝上结构一样,预应力结构由于长期曝露在野外、工作环境恶劣、荷载变化复杂,其耐久性问题比较突出,危害性更为严重。在混凝土结构耐久性破坏中,冻害是仅次于钢筋腐蚀破坏的重要因为,抗冻性是混凝土耐久性的一个重要指标,是诸多耐久性指标的集中体现。目前,国内外对混凝土结构抗冻性研究主要集中在材料层次上,关于荷载和冻融耦合作用下混凝土力学性能损伤劣化过程的试验研究相对较少,且多集中在静荷载与冻融因素的耦合作用,至于疲劳载荷与冻融循环耦合作用更鲜见报道。这使得严寒地区高速铁路轨道板、高速公路路面以及桥梁等在疲劳荷载和冻融循环耦合作用下,混凝土材料损伤劣化过程及结构破坏情况不得而知,亟待解决。　　 本文结合国家自然科学基金资助课题“双指标侵蚀环境作用下预应力结构耐久性试验与寿命预测研究(项目编号:50878098)”,通过试验来研究分析疲劳荷载循环次数和张拉预应力对预应力混凝土梁构件抗冻性能的影响,主要完成了以下工作：⑴对工程中常用的单侧配置预应力筋的混凝土梁抗疲劳性能进行研究,对三种预应力水平(即0、0.59、0.74)下构件疲劳荷载循环后预应力混凝土的损伤情况分析。⑵通过三种预应力水平(即0、0.59、0.74)和疲劳荷载循环次数(即0、1、2、5、10、15、20万次)下混凝土构件的冻融试验,研究预应力水平和疲劳荷载循环次数对混凝土抗冻性能的影响规律。试验结果表明,预应力水平和初始循环荷载对构件在冻融过程中相对动弹性模量的变化起着重要的影响。⑶以冻融损伤的疲劳效应为理论基础,分析了影响混凝土抗冻性的主要因素,对疲劳荷载作用后的预应力混凝土在冻融循环过程中的质量损失与相对动弹性模量变化过程,进行了理论与试验分析,建立了考虑预应力水平和疲劳荷载循环次数的冻融损伤演化模型。⑷基于对数正态分布,把混凝土结构冻融损伤近似看作不同正负峰值温度差顺序作用损伤累积的结果,同时考虑混凝土结构冻融损伤的离散型,在理论分析的基础上建立了混凝土结构冻融损伤可靠度分析模型。同时,对混凝土耐久性评估中的多指标分级加权评定法进行了分析。