随着我国经济发展和人民生活水平的日益提高,人们的交通需求不断提高,全国范围内在海岸和河流出海口附近修建的桥梁数量不断增加。桥梁作为我国基础设施系统的重要组成部分,其耐久性对维护成本和结构安全具有重大影响。我国北方大部分地区混凝土结构都不同程度地遭受冻融破坏,冻融循环是影响混凝土结构耐久性的重要因素之一。为研究冻融循环作用对近海环境混凝土桥墩抗震性能的影响,并通过数值方法模拟混凝土性能衰减对桥墩的影响,本文开展研究如下:1、采用快速冻融法对C40混凝土棱柱体试件进行了0次、25次、50次、75次、100次、125次的海水冻融循环,测量不同冻融循环次数下试件的质量损失和相对动弹性模量损失。并对混凝土棱柱体试件进行循环受压试验,获得不同次数海水冻融循环下C40混凝土试件的应力-应变曲线和循环受压曲线,通过试验结果建立C40混凝土力学参数与海水冻融循环次数之间的关系公式。2、采用预制拼装的施工方式,分别预制混凝土墩柱底部节段和基础,并对预制底部节段进行海水冻融循环,以模拟桥墩下部塑性铰区在冬季海域所产生的冻融现象。对海水冻融后桥墩节段进行观察,描述不同次数冻融循环后桥墩节段的变化。采用超声波检测设备对海水冻融后桥墩节段的横断面进行扫描,通过桥墩截面CT成像分析桥墩截面冻融深度的变化,并建立桥墩截面平均冻融深度与海水冻融循环次数之间的关系公式。对完成拼装的桥墩进行拟静力试验,获得海水冻融后桥墩水平力-位移滞回曲线。拟静力试验结果表明,随着海水冻融循环次数的增加,桥墩的承载力逐渐降低,桥墩试件的水平侧移刚度不断下降,试件累积耗能逐渐降低。3、采用ABAQUS软件建立海水冻融后桥墩试件的有限元模型,对海水冻融后桥墩试件的拟静力试验进行模拟。模型中桥墩受海水冻融后受冻融混凝土与未冻融混凝土的分层情况及材料性能的衰减采用之前拟合的关系公式计算。数值模拟结果表明,用分层模型所建立的海水冻融后桥墩有限元模型能够较好地反映桥墩受海水冻融后在水平反复荷载作用下的滞回特性。数值计算所得骨架曲线与试验测得骨架曲线吻合较好,水平承载力相差不大,曲线下降段斜率接近。利用本文的分层模型可以对海水冻融循环后的钢筋混凝土桥墩进行分析。