混凝土的耐久性问题是当今土木工程界关注的问题。影响混凝土结构耐久性能的因素有多种，且往往同时作用于混凝土结构，具有耦合性。本文针对多因素耦合问题，研究了多场耦合作用下的混凝土结构时变性能。论文的主要研究工作有：　　 (1)依据田野博士的微观结构水化模型，考虑了温度扩散以及湿度扩散对水泥水化速率的影响，将微观结构分析水化度项纳入基于Fick定律混凝土温湿度场扩散模型，并根据微观几何模型推导出水化度对混凝土湿度扩散系数的时变修正系数，建立基于微观水化信息的温湿度场耦合模型。　　 (2)基于应变损伤理论提出扩散损伤因子，并考虑混凝土弹性模量的时变性，分析混凝土在温度效应、湿度效应以及外荷载耦合作用下的时变性能，实现温湿度场与应力场的耦合，并设计弯拉试件湿度分布与时变规律实验，验证扩散损伤因子的适用性。　　 (3)利用ANSYS重启动技术，借助APDL参数化语言，基于求解水泥水化的增量法，提出可以有效计算混凝土在多场耦合作用下时变规律的有限元数值模拟方法。　　 (4)基于本文的多场耦合理论模型，模拟分析了二次衬砌在荷载、温度变化、湿度变化三种工况下的应力应变结果，通过静力弹性模量试验得出实验混凝土的时变规律，预测二次衬砌应力较大位置，通过在二次衬砌中预埋的大量温湿度传感器以及光纤光栅应变计实时监测二衬的温湿度与应力应变分布以及时变规律，分析了混凝土二次衬砌的扩散性能及力学性能，并将实验测得数据与数值模拟结果进行比对，验证了本文的混凝土多场耦合理论模型的工程适用性。