钢筋混凝土结构是目前用途最为广泛的结构型式,结构服役过程中所遭受的环境“软”荷载会引起材料耐久性劣化,进而缩短结构的服役寿命。本文面向寒冷地区的钢筋混凝土结构,采用理论分析、数值模拟与试验相结合的手段,针对典型的固液气三相区,开展腐蚀与冻融耦合作用下的耐久性劣化研究,以期为钢筋混凝土结构的安全评定、维修加固和全寿命设计提供科学依据。本文的主要内容如下:首先,建立固液气三相区钢筋混凝土构件的水分传输模型,分析主要因素对三相区毛细吸水的影响规律。根据质量守恒与达西定律建立了混凝土毛细吸水阶段控制方程即理查德方程,采用文献中的周模型作为边界条件,通过试验计算拟合得到了适合的参数,最终得到了描述混凝土多孔介质由非饱和演化为变饱和过程的数学模型,进而建立了二维数学模型的数值计算方法。建立了混凝土含水率与电阻率的对应关系,并对数值计算结果进行了试验验证。此外,进一步分析了水灰比、初始含水率、几何构型对混凝土试件毛细吸水结果的影响规律。其次,建立固液气三相区钢筋混凝土侵蚀粒子传输模型,定性与定量相结合表征三相区腐蚀电化学特征。采用Nernst-Plank方程、质量守恒和电荷守恒方程建立了混凝土板三相区侵蚀粒子传输控制方程,根据三相区同条件下试件极化曲线得到对应边界条件,进而建立了三相区筋混凝土内侵蚀粒子传输的数学模型和数值计算方法。对不同龄期下混凝土板的半电位和局部电流密度进行对比分析,验证了数值计算结果的准确性。此外,采用电化学阻抗谱和阶跃激励方法定量地表征三相区钢筋混凝土腐蚀电化学特征。最后,研究三相区钢筋混凝土在冻融和腐蚀耦合下的劣化机理。通过外观检查和质量损失率统计得到冻融循环下钢筋混凝土试件的定性和定量劣化特征。针对不同冻融循环下的三相区钢筋混凝土试件,采用电化学阻抗谱、阶跃激励和极化曲线对腐蚀电化学特性进行了表征,并与常温条件下的结果进行对比。掌握了冻融初期、中期直至失效期的钢筋混凝土的钝化膜、混凝土及孔溶液电阻、腐蚀电流密度和溶质扩散演化规律,揭示了三相区钢筋混凝土腐蚀冻融耦合损伤机理。