针对寒冷地区混凝土工程冬期施工,深入研究混凝土早期受冻破坏机制以及科学准确预测混凝土早期受冻损伤程度不仅能有效地防控混凝土早期冻害的发生,还可以指导混凝土冬期施工方案的设计。这对确保混凝土工程质量和促进冬期施工技术的提升具有十分重要的研究意义和工程应用价值。因此,本文采取数值模拟手段实现早期受冻混凝土的损伤预测分析。首先,建立混凝土时变物理性能预测模型。耦合水泥水化速率模型和热力学计算方法,在水泥水化体系的初始输入信息（水灰比、环境温度、胶凝材料矿物组成、颗粒比表面积等）及实时所含组分种类含量信息间搭建起一架单向桥梁。基于横跨微观尺度水化硅酸钙凝胶到宏观尺度混凝土的多尺度模型,应用微观力学中的自洽法和广义自洽法实现混凝土时变物理性能预测,预测对象包含弹性模量、导热系数、扩散系数等。引用文献中实验测量的水泥基材料物理性能数据,验证模型的性能预测结果准确度。其次,提出混凝土受冻变形数值计算方法。基于BSB吸附模型及两个半经验公式提出计算不同龄期混凝土孔径分布的方法。总结多孔材料受冻时所需满足的平衡条件,结合孔径分布信息实现净浆受冻后孔隙结构内部水分各相压力以及净浆整体变形的预测。提出净浆-骨料并联模型,把净浆变形计算结果扩展至砂浆及混凝土层次。引入实验测量的不同预养时间砂浆受冻后应变数据,分析模型可靠性。最后,发展混凝土受冻损伤预测模型。建立净浆微观尺度弹塑性模型,提出净浆受冻损伤计算方法。基于砂浆及混凝土层次的假想构造模型,将受冻损伤计算方法拓展至砂浆及混凝土层次。选取早期受冻砂浆的弹性模量损伤试验测试数据与模型预测结果进行对比,分析模型可靠度。选取冬期施工中常见因素（水灰比、养护温度、防冻剂、受冻温度以及引气剂）,分析其对水泥基材料早期受冻损伤以及最短预养时间的影响。发现当环境温度较低时防冻剂对减轻水泥基材料早期受冻损伤帮助不大,而引气剂的掺入则可显著提升水泥基材料早期抗冻能力。