东北、西北、华北部分地区以及西南等高寒地带,占我国国土面积的近30%。上述地区的混凝土建筑物会在循环冻融作用下,出现不同程度的损伤与破坏。而地震作用作为另一个影响建筑物安全性与可靠性的重要因素,直接威胁我国的基础建设及人民的生命财产安全。在冬季低温环境下,混凝土内部的水分处于冰冻状态,孔隙冰晶的存在改变了混凝土材料内部的应力分布状态,也必然会影响到混凝土材料的宏观力学性能及损伤破坏机理。本文在国家自然科学基金《高寒冻融环境中的水工混凝土动态特性及本构理论》（基金项目编号:51579139）的资助下,对处于不同冻融劣化程度的冰冻状态混凝土进行了不同应变速率下的单轴抗压力学试验,论文主要研究内容如下。1)对混凝土试件进行了不同冻融循环次数（0次、10次、20次、30次、40次）的劣化处理;确定了混凝土试件质量及孔隙冰晶质量与冻融循环次数的关系;建立了冰冻状态下混凝土冻融劣化程度与冻融循环次数之间的关系。研究结果表明,随着经历冻融循环次数的增加,冰冻状态下混凝土试件内部孔隙冰晶质量会逐渐增大,混凝土材料的冻融劣化程度也会不断加深。2)对经历不同冻融循环次数（0次、10次、20次、30次、40次）的冰冻混凝土进行了不同应变速率(10^-5/s、10^-4/s、5×10^-4/s、10^-3/s、5×10^-3/s)下的单轴抗压加载试验;分析了冰冻状态下混凝土的力学特性、破坏形态及脆性特征随应变速率与冻融劣化程度的变化规律;构建了基于应变速率与冻融劣化程度的力学参数计算模型;研究了各力学特性对应变速率及冻融劣化程度的敏感性特征。研究结果表明,冰冻状态下混凝土单轴抗压强度仍具有率效应,孔隙冰晶对混凝土各组分的粘结作用将会随其含量的增大而逐渐转变为分离隔绝作用。冰冻状态下混凝土单轴抗压峰值应力、弹性模量与吸能能力对冻融劣化程度的敏感性均高于其对应变速率的敏感性。3)对比分析了不同工况下冰冻状态与融化状态的冻融劣化混凝土力学特性的差异性,研究了应变速率、冻融劣化程度以及冰胀力对冰冻状态下混凝土单轴抗压强度增量的影响规律及其机理,分析了两种状态下混凝土刚度退化以及应变能增长的差异性。研究结果表明,当混凝土内部冰胀力达到某一阈值后,其单轴抗压强度增量均会随应变速率的增大而逐渐减小。冻融劣化程度及混凝土内部孔隙冰晶冰胀力是影响冰冻状态下混凝土强度增量的主要因素。冰冻状态混凝土在单轴抗压加载过程中的刚度退化与应变能增长相较于融化状态时均出现不同程度的滞缓。4)选用Weibull-Lognormal本构模型,对冰冻状态下混凝土单轴抗压应力-应变曲线进行了拟合,确定了模型各形状控制参数;分析了应变速率与冻融劣化程度对冰冻状态下混凝土刚度退化阈值以及峰值点后应力跌落的影响规律;构建了基于应变速率与冻融劣化程度的冰冻状态下冻融劣化混凝土单轴抗压本构模型。研究结果表明,低温冻结作用有利于延缓混凝土材料在单轴抗压加载过程中刚度退化的发生。冰冻状态下冻融劣化混凝土单轴抗压加载至峰值点后的应力跌落速度相对于融化状态更快。本文构建的冰冻状态冻融劣化混凝土单轴抗压动态本构模型可以较好地描述混凝土单轴抗压应力-应变关系,并且具有较好的适用性。5)基于改进的Najar能量法,计算得到了不同工况下冰冻状态混凝土动态单轴抗压损伤发展曲线。研究了应变速率与冻融劣化程度对混凝土单轴抗压损伤演化的影响规律,并对比分析了冰冻状态与融化状态混凝土单轴抗压损伤演化特征的差异。分析了应变速率与冻融劣化程度对混凝土损伤界点位置及损伤区间长度的影响规律。研究结果表明,冰冻状态冻融劣化混凝土动态单轴抗压损伤发展可以分为损伤初始积累阶段、损伤突发积累发展阶段与损伤完全发展阶段,这种三阶段发展特征会随应变速率增大而增强,并随冻融劣化程度加深而减弱。冰冻状态下冻融劣化混凝土单轴抗压损伤演化相较于融化状态时会更加倾向于集中化快速发展。