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纤维增强聚合物（Fiber reinforced polymer,简称FRP）材料具有轻质高强、耐腐蚀、施工方便等优点,已广泛应用于土木工程结构的加固、修复及增强。由于土木工程FRP材料在服役过程中会受到各种恶劣环境的作用,且FRP材料种类繁多、性能差异大,迄今为止,FRP材料在不同环境下的服役性能尚未清楚,成为了影响其工程应用的关键因素之一。近年来,具有优异力学性能和工艺性能的双组份热固性聚氨酯（Polyurethane,简称PU）逐渐应用于FRP材料。本文通过加速老化方法系统地研究了PU树脂及其碳纤维增强聚合物（Carbon fiber reinforced polymer,简称CFRP）拉挤板材在蒸馏水、碱溶液和海水（盐）中的性能退化,探索了浸泡和持载耦合对PU基CFRP拉挤板材长期性能的作用,研究结果与环氧树脂及其CFRP拉挤板材进行了对比。本文的主要研究内容和成果包括:（1）研究了PU树脂在20℃、40℃和60℃蒸馏水/碱溶液/海水环境下的水吸收与扩散行为;通过水解吸附试验和红外光谱测试方法,研究了水分子在PU内的吸收与扩散机理。结果表明,水分子在PU树脂内的吸收与扩散行为遵循Fick定律,且不同浸泡环境影响的差别较小;PU树脂的平衡吸水率随浸泡温度的升高而降低;树脂内未反应的-N=C=O官能团与水分子发生反应,放出CO2,导致了一定的质量损失;与文献中环氧树脂不同,浸泡未导致PU发生明显的水解。（2）利用升温加速老化方法,研究了蒸馏水、碱溶液和海水浸泡对PU树脂粘弹性与力学性能的影响。结果发现,同文献中环氧树脂不同,浸泡过程中PU树脂的粘弹性与力学性能演化与浸泡环境无关;水吸收塑化作用引起的PU树脂玻璃化转变温度（Glass transition temperature,简称Tg）和拉伸性能降低,在烘干后,均得以恢复,甚至因树脂交联度的提高而超过其初始值。（3）研究了20℃、40℃和60℃蒸馏水、碱溶液和海水环境下PU基CFRP板材的水吸收与扩散行为;基于PU-碳纤维界面粘结性能测试、水解吸附试验和红外光谱测试,探索了水分子在CFRP板材内的吸收与扩散机理。结果发现,PU基CFRP板材的水吸收与扩散行为遵循两阶段模型,且不同浸泡环境影响的差别较小;与PU树脂基体相似,PU基CFRP板材的平衡吸水率随浸泡温度升高而降低,且发生了质量损失;PU-碳纤维间界面微裂纹的生成促进了水分子沿纤维方向的扩散。（4）采用升温加速老化方法,研究了蒸馏水/碱溶液/海水浸泡对PU基CFRP板材粘弹性与力学性能的影响规律与机理。结果发现,PU基CFRP板材粘弹性与力学性能的退化规律与浸泡环境无关;与PU树脂相似,浸泡导致PU基CFRP板材的Tg降低,烘干后,其Tg升高,超过了初始值;浸泡对PU基CFRP板材弯曲性能的影响较小,烘干后,由于界面微裂纹生产导致其弯曲强度发生小幅度降低;浸泡对PU基CFRP板材拉伸性能的影响较小,较高温度浸泡反而使其拉伸强度升高。（5）对比研究了蒸馏水、海水浸泡和持续弯曲应变（极限拉应变的0%、30%和58%）耦合对PU-和环氧树脂基CFRP板材长期性能的影响。研究成果包括,持续弯曲应变的提升造成了CFRP板材吸水率（浸泡后期）和力学性能的降低;提出了持续弯曲应变对CFRP板材吸水率的作用机理模型,并建立了耦合作用下CFRP板材拉伸强度的退化速率;与环氧树脂基CFRP板材相比,PU基CFRP板材的长期服役性能更优。本文获得了水、碱溶液与海水浸泡下PU树脂及PU基CFRP拉挤板材的长期性能演化规律与机理,研究成果将为PU基CFRP板材的土木工程应用提供可靠的耐久性数据。