人类应用混凝土建造建筑物是在1824年,随着波特兰水泥的问世开始的。现如今,钢筋混凝土结构的应用范围非常广泛,依然是土木工程结构设计中的首选形式。但由于混凝土老化所造成的结构破坏是严重的,带来的经济损失是巨大的。因此,加强混凝土结构耐久性研究,预测并延长结构使用寿命,是摆在我们面前的一个很重要的现实课题和任务。Metha教授在1991年召开的第二届国际混凝土耐久性会议上指出：“当今混凝土结构破坏的原因,按重要性排列顺序是：钢筋锈蚀、冻害、物理化学作用。”,而氯离子侵蚀、混凝土的碳化是引起钢筋锈蚀的最主要因素。本文总结现有文献的研究成果,分析混凝土结构在冻融、碳化、高温、氯离子侵蚀条件下的破坏机理,研究老化混凝土的力学性能,并基于有限单元法开展了混凝土结构耐久性的研究。本文的研究成果如下：(1)综述了冻融混凝土破坏机理,分析了混凝土冻融破坏的影响因素。在现有试验数据的基础上,推导出混凝土在冻融N次后的粘聚力c及内摩擦角φ值与混凝土冻融循环次数N、未冻融前单轴抗拉强度ft0及单轴抗压强度fc0的关系式,弹性模量E及泊松比μ与混凝土冻融循环次数N的关系式,推导出冻融混凝土应力-应变与冻融循环次数N的关系式,反映了冻融混凝土材料性能的变化规律。建立了基于有限单元法的冻融混凝土结构寿命分析过程。并依据此方法,成功预测了某钢筋混凝土梁在冻融条件下的寿命。(2)综述了混凝土碳化影响因素,根据现有实验数据,拟合出碳化混凝土应力-应变关系曲线公式,推导出混凝土在碳化后的粘聚力c及内摩擦角φ值、既有未碳化混凝土粘聚力c及内摩擦角φ值与初始未碳化混凝土的单轴抗拉强度ft0。及单轴抗压强度fc0的关系式,反映了碳化混凝土结构材料性能的变化规律；总结了碳化混凝土、既有未碳化混凝土力学性能及碳化条件下钢筋锈蚀规律,成功模拟了钢筋的锈蚀膨胀作用,建立了基于有限单元法的碳化混凝土结构寿命分析过程。并依据此方法,成功预测了某钢筋混凝土梁在碳化条件下的寿命。(3)推导出混凝土在高温后的粘聚力c及内摩擦角φ值与温度的关系式,总结了高温作用下＼后普通混凝土及高温后高强混凝土结构材料性能的变化规律,模拟了高温条件下混凝土结构温度场分布,在此基础上基于有限单元法,研究了高温作用下＼后普通混凝土及高温后高强混凝土结构的耐高温性能。(4)综述了氯离子侵蚀条件下钢筋锈蚀机理,分析了氯离子侵入模型,将钢筋锈蚀率与钢筋混凝土周围的氯离子环境联系在一起,建立了基于有限单元法的氯离子侵蚀环境下钢筋混凝土结构寿命分析过程。并依据此方法,成功预测了某钢筋混凝土梁在氯离子侵蚀环境下的寿命。