我国西北地区风沙环境分布范围广,处于风沙环境中的桥梁、房屋和铁路等混凝土建筑长期遭受风沙流的侵蚀,会对这些混凝土建筑的耐久性造成影响,严重的可能会对建筑的安全性产生威胁。因此,研究混凝土建筑在风沙环境下的风沙荷载、风蚀规律、风蚀机理等将具有非常重要的现实意义。目前各国学者对于风沙荷载和混凝土风蚀所进行的研究相对较少,所采用研究方法一般分为试验法、理论分析法和数值模拟。本文选择试验法,采用气流携沙喷射法模拟风沙环境,研究混凝土在不同风沙参数条件下的风蚀规律和表面风沙荷载变化规律。主要研究内容和结论如下:(1)通过阅读相关文献和统计资料明确我国西北地区风沙流特征,为风蚀试验和风沙荷载试验的参数确定提供依据。(2)使用喷砂机和空压机等设备制作了模拟风沙流的试验装置,通过调试,确定喷嘴距离与风速的关系,控制含沙量的大小。结合我国西北风沙地区实际风沙流情况,确定试验采用的风沙攻角、风速、风沙作用时间、混凝土强度、沙粒粒径和含沙量等参数。(3)进行风沙环境下混凝土风蚀试验,定义风蚀率和强度损失率为衡量混凝土风蚀程度的指标,试验得到不同的风沙攻角、风速、风沙作用时间、混凝土强度、沙粒粒径和含沙量等参数对混凝土风蚀的影响规律。通过分析得出结论:混凝土在遭受风沙作用时,风沙攻角越大、风速越大、风沙作用时间越长、混凝土强度越低、沙粒粒径越大、含沙量越大,则风蚀率越大,混凝土强度损失也越大;风沙攻角为90°时风蚀率达到最大;随着风沙作用时间的增大混凝土风蚀率的增加速度趋于平缓。运用相似理论,在风蚀试验的基础上进行实际情况的推演,分别得到风速、风沙作用时间和含沙量情况下的模拟试验对应的实际情况风蚀时间。(4)进行风沙环境下风沙荷载试验,动态测量风沙荷载大小,分析不同的风沙参数对风沙荷载的影响规律。通过分析得出结论:风沙攻角越大、风速越大、沙粒粒径越大、含沙量越大,则风沙荷载越大。基于风速变化时的风蚀试验结果进行了临界风沙荷载的分析,得到了混凝土在刚好发生风蚀时的临界风沙荷载值。