砌体结构耐久性研究是保护古建筑以及评估在役砌体结构抗震性能的关键工作,但长久以来被研究人员所忽视。而我国现存的大量砌体结构正遭受着不同程度的冻融破坏,冻融破坏是影响砌体结构耐久性的重要因素之一。本文将系统的进行冻融循环作用下再生混凝土砖砌体力学性能的研究,具体研究内容如下:(1)选取水泥砂浆、石灰砂浆和粉煤灰砂浆,三种可代表我国近代,古代及现代的典型建筑砂浆为研究对象,考察其在冻融环境作用下的耐久性特征,对比分析水胶比、灰膏含量和粉煤灰含量对砂浆抗冻性能的影响,揭示质量损失、相对动弹性模量及抗压强度随冻融循环次数的变化规律,建立考虑水灰比、灰膏含量及粉煤灰含量的动弹性模量预测模型及抗压强度衰减模型。(2)通过遭受不同冻融循环作用的96榀再生混凝土砖砌体试件的抗剪试验,研究冻融循环对再生混凝土砖砌体抗剪力学性能的影响,对比分析不同胶结材料下试件的破坏形态及其抗剪强度,探讨冻融损伤对再生混凝土砖砌体抗剪强度的影响规律,并从微观角度揭示砂浆孔隙变化对砖砌体抗剪承载力的影响,分析冻融循环下再生混凝土砖砌体受剪性能劣化的影响因素,建立砖砌体抗剪强度冻融损伤衰减模型,为在役砌体结构耐久性评价提供数据资料和理论支撑。(3)通过遭受不同冻融循环作用的72榀再生混凝土砖砌体抗压试件的轴心抗压试验,研究冻融循环对再生混凝土砖砌体抗压性能的影响,考察试件经受不同冻融循环作用后其受压破坏过程与特点,揭示冻融大气环境对砖砌体力学性能指标(轴心抗压强度、弹性模量、泊松比、应力-应变关系等)的影响规律与机理,建立考虑冻融损伤影响的砖砌体轴心抗压强度、弹性模量模型,进而采用幂函数形式对砌体的实测应力-应变曲线进行拟合,得到不同冻融循环次数下砌体本构关系曲线。(4)基于损伤力学理论和应变等价原理,将冻融循环后轴心受压砌体的总损伤等效为冻融阶段和轴心受压阶段两种状态下损伤的非线性耦合,分析了两种损伤状态的劣化过程以及损伤演化途径,推导获得遭受冻融循环后轴心受压砌体的总损伤演化方程,建立了冻融循环条件下砌体受压损伤本构关系模型,进而利用冻融循环作用下砖砌体轴心抗压试验数据验证所提出模型的合理性及准确性。(5)设计并制作8榀1/4比例再生混凝土砖砌体组合墙片模型,利用气候模拟实验室对其进行不同循环的冻融环境作用模拟,然后对其进行低周反复加载试验,研究经历不同冻融循环作用墙片的抗震性能退化规律,包括裂缝出现、破坏形态、承载能力、延性性能、耗能能力等,揭示不同程度冻融损伤对墙片力学性能指标的影响规律与机理。(6)基于材料的冻融损伤理论,建立了墙片考虑冻融损伤三线性恢复力模型,并给出了其恢复力模型特征参数的计算方法,利用墙片低周反复加载试验数据验证了该模型的适用性。同时,在恢复力模型的特征参数上引入冻融损伤衰减系数,借助试验数据回归分析给出了冻融损伤衰减系数的建议值。