我国西北地区广为分布着戈壁与沙漠,不同等级的沙尘暴频繁发生。风沙会对桥梁等钢结构表面的涂层材料造成冲蚀磨损直至涂层失效,钢基体裸露在外并发生腐蚀,进一步导致结构安全性能下降,使用寿命减小等严重问题,对行车安全造成重大隐患,同时还会大大增加维修费用。目前有关钢结构涂层冲蚀磨损的研究主要集中在对新制备的钢结构涂层试件进行冲蚀特性、机理分析等方面,但是针对工程中既有钢-混组合梁结构表面涂层受风沙冲蚀磨损的研究成果较少,缺乏认知。此外,关于结构涂层的风沙冲蚀寿命方面的研究也是鲜有报道,而这些问题恰好是解决西北风沙地区钢-混组合梁表面涂层的设计工艺以及后期维护的关键。本文针对目前存在的问题,借助于气流挟沙喷射的试验方法以及计算流体力学的仿真方法,研究分析了钢基体复合涂层的风沙冲蚀特性和磨损机理,风沙环境下钢-混组合梁表面涂层周围的颗粒分布、湍流动能以及涂层冲蚀率之间的关系,预测了组合梁表面涂层冲蚀磨损率及冲蚀最严重的位置,并提出了涂层的风沙冲蚀寿命预测公式。具体研究内容与主要结论如下:（1）设计并制备了钢结构复合涂层试件样板。通过搭建气流挟沙喷射法试验系统,对复合涂层的风沙冲蚀特性进行了研究。结果表明,在相同的冲蚀力学参数下,聚氨酯面漆与环氧云铁中间漆的耐磨性接近,具有较好的抗风沙冲蚀性能,环氧富锌底漆则相对较差。当沙粒冲蚀角度α=60°左右时,复合涂层受到的冲蚀破坏最为严重,涂层冲蚀磨损量最大。随着沙流量（沙粒浓度）的增加,试件复合涂层的冲蚀磨损量也随之增大。风沙流冲蚀速度对复合涂层的冲蚀磨损量也有很大程度的影响,冲蚀速度越大,相应地涂层冲蚀破坏越严重,二者近似呈幂指数型关系。（2）提出了钢结构复合涂层的冲蚀损伤计算模型,经与试验数据作对比分析后验证了该模型的可靠性。同时应用计算流体力学（CFD）的方法对涂层冲蚀损伤计算模型做了再次验证,结果表明运用CFD仿真软件可较为准确地分析风沙冲蚀下钢-混组合梁表面复合涂层的冲蚀率分布特征。（3）基于CFD仿真软件Fluent,采用离散相模型（DPM）和复合涂层冲蚀损伤计算模型分析了钢-混组合梁表面涂层的冲蚀率分布特征,结果显示,波形钢腹板结构表面聚氨酯涂层受风沙冲蚀时涂层的冲蚀磨损率分布并不均匀,整个腹板面上涂层冲蚀最为严重的区域位于腹板与底板相交的位置附近,因此在进行桥梁涂装的设计和维护时要考虑此区域涂层的受风沙冲蚀特点。（4）提出了钢-混组合梁表面复合涂层的风沙冲蚀寿命预测公式,并以甘肃河西走廊地区为实际的沙尘天气环境,预测分析了钢-混组合梁表面复合涂层的风沙冲蚀寿命。在整个波形钢腹板面上,涂层首先出现失效的位置将会位于腹板底侧靠近底板的区域。建议该地区钢-混组合梁应设计其聚氨酯面漆厚度不低于80μm,环氧云铁中间漆厚度不低于120μm,以满足规范规定的耐久性的要求。