抗冻融是混凝土结构耐久性的重要方面。寒冷地区的水工、海工、桥梁混凝土建筑物常因冻融循环造成表面剥落、内部疏松开裂,影响结构的正常使用。进行了冻融环境下素混凝土受压应力-应变全曲线试验研究。首先按照GBJ82-85规定的快速冻融试验方法,对三批共85个尺寸为100mm×100mm×300mm的混凝土棱柱体试件进行了冻融循环,试件的变化参数为混凝土立方体抗压强度和冻融循环次数。然后对试件进行了单轴抗压破坏试验。回归试验结果,提出了适用于立方体抗压强度为30MPa-50MPa的受冻融循环作用混凝土应力-应变全曲线方程及确定其参数的公式。可以应用于冻融循环环境下的混凝土结构、构件的非线性分析。为实现混凝土冻融过程的数值模拟,以热力学和孔隙弹性力学为基础,在已有数值模型的基础上,发展建立了一套混凝土冻融过程的控制方程。然后应用Comsol Multiphysics软件对4个模型进行了三维有限元模拟,预测出饱和砂浆试件在受冻过程中的变形、孔隙压力及温度分布。计算值与实验值吻合较好,说明了本文数值模拟方法的合理性。进行了冻融环境下箍筋约束混凝土应力-应变全曲线试验研究。按照快速冻融试验方法,对两批共54个尺寸为150mm×150mm×450mm、配箍特征值分别为0.317和0.145的混凝土棱柱体试件进行了冻融循环;对其中46个试件进行了轴心抗压破坏试验,得到试验应力-应变全曲线。回归试验结果,提出了本文试验的受冻融循环作用箍筋约束混凝土的应力-应变全曲线方程及确定其参数的公式。可以应用于寒冷地区受冻融作用的钢筋混凝土结构、构件的非线性分析。基于本文研究得到的冻融环境下混凝土应力-应变全曲线方程,用Response-2000软件,对3个冻融环境下的钢筋混凝土构件进行了截面计算,并分析了其抗冻性能。