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混凝土作为一种广泛应用的建筑材料，受到各种环境的考验与影响。混凝土结构在服役过程中除了要承受荷载作用以外，在遭受水流冲刷或酸性液体腐蚀时，结构易发生溶蚀损伤与力学损伤。特别是当这两种损伤相互作用时，混凝土材料性能的劣化尤为明显。虽然很多学者利用不同的方法与理论对混凝土材料溶蚀损伤进行了研究，但是由于混凝土损伤的复杂性、溶蚀损伤与力学损伤共同作用对混凝土材料力学性能的影响目前少有研究。
本文围绕溶蚀混凝土材料的力学特性，开展了大量溶蚀混凝土的损伤表征、微观结构分析、单轴与三轴受压本构关系及细观力学试验研究。找到了适合表征现场混凝土结构溶蚀损伤程度的方法，并将溶蚀损伤程度代入《混凝土结构设计规范》所提出的无损混凝土单轴本构方程中，建立了宏观上描述溶蚀混凝土单轴受压本构方程。基于Gérard模型，建立了水泥基材料加速溶蚀过程中钙离子溶出模型，为溶蚀-力学耦合计算提供溶蚀损伤模型。从力学理论出发，以热力学、损伤力学、弹塑性力学为基础，借鉴岩土材料，建立了溶蚀-力学耦合作用下混凝土弹塑性损伤本构模型。并从材料细观力学角度，基于损伤力学建立了溶蚀后水泥基材料的单轴受压本构方程。取得的结论与创新性成果如下:
(1)随着溶蚀程度的增加，混凝土材料的强度与弹性模量明显降低;轴向变形与径向变形显著增加，其变形有从脆性向延性转化的趋势;围压对溶蚀混凝土的强度与变形能力影响显著:随着围压的增加，材料的强度值增大，变形能力相对增强，但围压对材料的弹性模量影响不大。围压较大的条件下(Pc=6Mpa)，强度水平较低的溶蚀混凝土呈现由脆性破坏向延性破坏发展的趋势。溶蚀混凝土的破坏形式仍为剪切破坏，围压对剪切破坏面与径向的夹角影响很大:随着围压的增加，剪切破坏面与径向的夹角增大。
(2)外部持续压应力荷载对混凝土力学性能有一定影响，当荷载水平较低时(0％、20％、40％抗压强度)，非溶蚀混凝土材料的力学性能十分相似，当荷载水平较高时（60％抗压强度），由于外部荷载造成混凝土结构内部产生损伤，非溶蚀混凝土材料的力学性能明显下降。虽然随着压应力荷载水平的提高，相同时间下，混凝土的溶蚀程度下降，但高应力水平的荷载使得混凝土内部损伤加剧，因此高应力水平(60％)持续荷载作用下，溶蚀混凝土的弹性模量与强度明显下降，
(3)混凝土溶蚀侵蚀是水化产物氢氧化钙溶解与C-S-H凝胶脱钙，共同作用的结果。溶蚀侵蚀过程中，氢氧化钙最易溶出，C-S-H凝胶的脱钙反应在较大溶蚀程度时才会发生，且主要发生在试件的溶蚀外表面。混凝土溶蚀后，内部结构疏松，孔隙率增加，大孔数量增多，溶蚀侵蚀区显微硬度值明显低于无损区，溶蚀混凝土的力学性能下降。
(4)根据NH4NO3溶液中试件溶蚀速率试验结果，引入参数a与λ(1)修正了Gérard钙离子溶出模型中的钙离子的溶出速度。建立了加速溶蚀试验条件下与压应力-溶蚀耦合作用下，水泥基材料中钙离子溶出模型。模拟结果与试验结果对比证明:所建立的钙离子溶出模型计算结果与试验结果符合良好。
(5)采用可用于现场混凝土结构检测的半破损方法—酚酞指示剂法，表征材料的溶蚀损伤程度(D)，在《混凝土结构设计规范》所提出的无损混凝土单轴本构方程的基础上，引入溶蚀损伤程度(D)，从宏观上建立了描述溶蚀混凝土单轴受压本构方程，经对比证明:该方程计算结果与试验结果符合良好。
(6)从热力学原理出发，借鉴岩土材料弹塑性损伤本构模型，引入新的损伤变量（溶蚀损伤变量），建立了适应复杂应力状态的溶蚀-力学耦合作用下混凝土的弹塑性损伤本构模型。通过模拟计算结果与试验曲线的对比，验证了本文借鉴岩土材料，所提出的溶蚀-力学耦合作用下混凝土的弹塑性损伤本构模型的合理性。该模型的建立为研究其他侵蚀-力学耦合作用下材料的本构模型提供了理论建模的参考。
(7)基于水泥基材料细观力学试验结果，从损伤力学理论出发，建立了溶蚀水泥基材料的单轴受压损伤本构方程。通过计算结果与试验结果的对比，证明所建立的损伤本构方程可以较好的描述溶蚀后水泥基材料的力学特性。且方程中的变量可以通过测量材料孔隙溶液pH值得到，方便现场结构使用。