为研究聚乙烯超高韧性水泥基复合材料（Polyethylene Engineered Cementitious Composite, PE-ECC）梁的抗冻融性能，参照西北地区冬季近十年1月份平均最低温度，对15根PE-ECC梁进行了冻融试验，为研究冻融对PE-ECC宏观力学性能的影响，对冻融后的PE-ECC梁的受弯性能进行了分析；同时，采用基于热传导理论的有限元程序USDFLD对PE-ECC梁进行了冻融循环与荷载耦合作用下的分析，并与PE-ECC梁的冻融试验结果进行了对比与分析。结果表明：冻融200次后的PE-ECC梁的质量损失率为1.12%，相对动弹性模量高达93.4%，且冻融100次后的PE-ECC梁的极限弯矩约是PVA-ECC梁的1.19倍，是同等级抗压强度普通混凝土梁的1.62倍；ABAQUS子程序USDFLD可以较准确地计算PE-ECC梁在冻融循环作用下的破坏应力、承载力等，得到的PE-ECC梁抗冻融性能与试验结果吻合较好，说明用程序USDFLD来模拟PE-ECC梁的抗冻融循环性能是可行的，且具有一定的可靠性，可为研究荷载作用下的ECC构件的抗冻融循环性能提供一定的参考。