纤维增强复合材料(FRP)加固钢筋混凝土(RC)结构的耐久性问题是国内外土木建筑领域的前沿课题，而环境与动载耦合作用下构件的耐久性实验一直是该领域尚未解决的难题。为此，本研究以桥梁加固结构的耐久性问题为背景，对处于亚热带地区的桥梁的车辆载荷谱、工作温度场和湿度场进行实测、统计分析和数值模拟，提出了实际湿热环境与车辆载荷(随机载荷)耦合作用的桥梁结构件的耐久性实验方法。在此基础上，试制了能够模拟和再现上述湿热环境的装置，并对MTS810试验机进行改装，集成了湿热环境与车辆载荷耦合作用的构件耐久性实验系统。利用该系统合上述实验方法，对碳纤维薄板(CFL)加固RC梁实施了两类耐久性实验，探讨了该类加固梁在湿热环境下的疲劳/耐久性机理。研究结果表明，与非耦合作用下的同类加固梁的耐久性相比，环境与疲劳载荷耦合作用下CFL加固RC梁的耐久性较差。这表明按照现行规范规定的非耦合作用的实验方法所推定的构件耐久性比实际工作条件下桥梁结构件的好，这将导致其耐久性设计偏于危险。同时，这也说明了桥梁结构耐久性实验采用环境与车辆载荷耦合作用的实验方法的重要性，并证明了本文提出的耐久性实验方法以及所研发的实验系统是有效和可行的。