混凝土作为目前使用最广泛的的工程材料,无论是民用建筑、交通设施、工业结构还是国防工程,在混凝土结构的使用过程中都会受到温度的作用。已有研究表明:当最高温度为200℃左右时,混凝土力学性能受到的影响较小。然而,混凝土烟囱、核反应堆安全壳、高温设备的支撑结构等工业或特种结构在其全生命周期服役过程中,往往会遭受多次(高周)温度循环作用。因此,多次升降温循环后混凝土的力学性能直接影响到该类混凝土结构的全生命周期安全服役。本文主要以该类特殊环境下的混凝土结构为研究对象,研究温度循环作用下,混凝土长期性能的演化规律。主要研究内容包括:1、开展了常温~200℃和常温~150℃的多次(1~50次)温度循环作用后的高强混凝土和普通混凝土棱柱体试验,记录了其表观裂纹和孔隙的发展,获得了不同升降温循环次数作用后混凝土的单轴受压应力-应变全曲线,研究了升降温循环次数对混凝土力学性能(强度、刚度、变形和裂缝等)的影响。2、研究了水泥净浆、水泥砂浆在不同次数温度循环作用后其表观特征和内部微观结构的发展过程;同时测得了其抗折强度随温度循环次数的变化规律。本文研究了混凝土作为三相材料,在受到温度循环作用时,其各组分的宏观和微观的性能变化,初步探究了混凝土材料随着温度循环次数增多,其性能逐步退化的机理。3、通过数值模拟的方法,分别建立了模型化混凝土以及多骨料模型。模拟了混凝土试件在单轴受压情况下、以及升降温循环作用后单轴受压的力学性能及破坏模式。分析了混凝土作为三相复合材料受到温度循环作用时在细观尺度上其性能退化的过程和机理,以及温度循环作用对混凝土试件破坏模式的影响。本文通过试验和数值模拟两方面研究,探索了温度循环作用下混凝土性能退化的机理,为该类工况的混凝土结构提供了设计参考依据。