我国高纬度与高海拔的高寒地区占了大半国土面积,而且其中很大一部分地区还处在高烈度地震带,冻融劣化是这些地区混凝土水工建筑物的主要病害。由于水、温度等环境因素的影响,使得很多混凝土建筑物遭受冻害的影响。在这一类环境因素下的混凝土建筑物不仅要承受静态荷载的作用,还不可避免地遭受风、地震等动荷载作用,且有可能水工混凝土建筑物在遭受冲击、地震等动态荷载时处于冰冻状态。然而,大型水工混凝土建筑物的重要性不言而喻,一旦失事后果不堪设想。由此可见,加强“冰冻状态下的冻融劣化混凝土动态特性与速率效应研究”具有重大学术价值与广阔的工程应用前景。基于上述认识,本文利用多功能静动力三轴仪和TR-TSDRSL冻融仪,对历经不同冻融循环次数后处于冰冻状态下的混凝土试件进行了不同加载速率下的劈裂抗拉试验。探明了冻融劣化混凝土冰冻状态下的动态力学特性,揭示了冻融劣化混凝土冰冻状态下的动态损伤机理,构建了冻融劣化混凝土冰冻状态下的劈拉动态本构模型,具体研究结论如下。1)随着应变速率的增加,冰冻状态混凝土的劈裂抗拉峰值应力呈线性增加,峰值应变和弹性模量无明显变化。随着劣化程度的加深,冰冻状态下的混凝土劈裂抗拉峰值应力和弹性模量皆呈线性下降的规律,峰值应变无明显变化。对比冰冻状态与冻溶状态下的性能差异分析表明,与冻溶状态相比,冰冻状态混凝土的劈裂抗拉峰值应变整体偏低,弹性模量略高,表明负低温可以提高混凝土的脆性。冰冻状态混凝土的劈裂抗拉峰值应力比冻溶状态整体偏高,且随劣化程度的加深劈裂抗拉峰值应力增加的比例也在增加,表明劣化程度越深受低温的影响越显著。冰冻状态混凝土相对劈裂抗拉峰值应力值的变化速度小于冻溶状态,表明负低温环境下,冰冻状态混凝土的速率敏感性有所降低。2)随着应力水平比的增大,切线模量表现为先下降后不变再下降的整体变化特征。低应力水平比时,劣化程度越深,曲线表现越陡峭,高应力水平比时,应变速率越高,曲线越陡峭。以切线模量的退化定义了损伤变量D,可将损伤划分为“结构密实阶段、弹性阶段、损伤不稳定阶段、损伤快速发展阶段”四个阶段过程。结合应力水平比与切线模量的计算结果和损伤演化规律对损伤阈值进行了研究,随着应变速率的增大,损伤阈值增大;随着劣化程度的加深,损伤阈值减小。3)假定不同劣化程度混凝土的率效应相同,提出了一个关于峰值应力与劣化程度和应变速率的表达式,确定了表达式参数的可靠性后,对Mazars模型进行了改进,提出了一个关于劣化程度、应变速率和劈拉的动态本构模型。利用改进后本构模型对本文试验数据进行拟合分析,拟合效果较好。并从劣化程度和应变速率两个因素对试验曲线和拟合曲线进行了分析,曲线可以较好的表达冻融环境下混凝土的受力性能。