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我国港口基础设施存量现居世界第一，其中大部分设施为混凝土结构。在寒冷地区，冻融作用是导致混凝土破坏的主要因素之一。目前，为提高建设效率和承载力，在工程建设中使用了较多的新型材料和结构。其中，PHC管桩由于其快速、标准化的生产程序和超高的强度，得到一定的应用，但是对于PHC管桩的抗冻性能研究的结论存在争议，制约了PHC管桩的应用。另外，既有混凝土结构出现了较多的冻融破损，而对于混凝土冻融破损的修复方法，特别是冻融损伤修复后的混凝土构件耐久性问题研究较少。因此研究混凝土冻融修复加固技术和PHC管桩抗冻性能对解决高寒地区混凝土冻害、指导码头设施维护具有重要的现实意义。 本研究主要内容包括：⑴对天津港码头混凝土结构冻融现状进行了调研，确定了混凝土冻融损伤定性判定和现场定量检测的方法。发现了混凝土构件的材料、应力状态、所处环境是影响混凝土抗冻性能的三个主要因素。⑵考虑温度、应力和渗流场，对混凝土冻融循环过程通过Comsol Mul-tiphysics软件进行了数值模拟。在冻融循环过程中混凝土的第一、第三主应力均出现了较高的峰值，引起了混凝土的破坏。⑶以渗透结晶型材料（CCCW）为界面剂，在混凝土冻融破损处填充超高韧性水泥基材料(UHTTC）或 CCCW作为修复加固技术方案。对 UHTTC和CCCW修复加固试件进行快速冻融比对试验后，测试了其劈裂抗拉强度、质量损失率和相对动弹性模量。试验结果表明，经历了125次冻融循环后，采用UHTTC和CCCW修复后的混凝土试件，质量损失均较少，劈裂抗拉强度损失率均低于30％，修复效果良好。⑷考虑混凝土组分、成型和养护工艺3个因素，基于强度指标对PHC管桩抗冻性能进行了研究，并对PHC管桩制作时的降温过程通过Abaqus软件进行热与应力耦合的数值模拟。结果表明，离心工艺、在混凝土中添加硅灰蒸养和蒸压养护对提高混凝土强度、抗冻性能有显著作用；数值模拟显示不合理降温过程中，混凝土拉应力超过7MPa，是导致二次蒸压养护PHC管桩出现抗冻性能较差的主要原因。