یکی از مشکلات مهم برای سازه های بتنی در مناطق سردسیر، چرخه های یخ زدن و آب شدن آب در سنگ دانه و خمیر این مصالح هست. این چرخه ها به دلیل ایجاد انبساط در آب موجود در مصالح، یکی از عوامل زوال این مصالح هستند. در بسیاری از تحقیقات گذشته در مورد دوام بتن در برابر یخبندان، افت در مشخصات مکانیکی بتن و قابلیت اطمینان بتن به صورت قطعی در نظر گرفته شده است درصورتی که به دلیل متغیرهای زیادی که بر مشخصات مکانیکی بتن و قابلیت اطمینان آن تأثیر می گذارند، بحث دوام بتن یک بحث قطعی نبوده و دارای ماهیت احتمالاتی می باشد. مدل های تصادفی تابه حال برای پیش بینی عمر و دوام سازه های بتنی تحت خوردگی به خوبی پیشرفت کرده اند درحالی که نمونه مدل های کمی برای بررسی دوام بتن در برابر چرخه های یخبندان وجود دارند. . در عمده تحقیقات یخبندان بتن، افت مدول الاستیسیته به عنوان شاخص اندازه گیری دوام استفاده می شود. شاید دلیل آن اندازه گیری مدول الاستیسیته از طریق روش تست غیر مخرب است؛ اما در عمل مدول الاستیسیته دینامیکی کاربردی تحلیل سازه ای نداشته و با آن نمی توان میزان قابلیت اطمینان بتن را در سازه ها محاسبه کرد. در این راستا میزان افت مقاومت فشاری بتن می تواند پارامتر بهتری از دیدگاه تحلیل و طراحی سازه باشد. در این پژوهش با شبیه سازی پارامتر های مختلف و شبیه سازی مقاومت فشاری بتن های با مقاومت بالا و معمولی، وجود توزیع در مقاومت های مختلف بررسی شده و روند افت مقاومت و قابلیت اطمینان وابسته و غیر وابسته به زمان سازه بتنی (المان تیر بتنی مسلح)، تحت چرخه های یخ زدن و آب شدن مدل سازی شده است. مدل سازی های این پژوهش برای شهر همدان تنظیم شده است و به منظور بررسی قابلیت اطمینان در شرایط آب و هوایی دیگر، نیاز به اطلاعات آب و هوایی آن منطقه وجود دارد. نتایج این پژوهش نشان داد که مقادیر شبیه سازی شده طبق رابطه درنظر گرفته شده برای مقاومت فشاری بتن با مقاومت بالا موجود، دارای توزیع آماری مشخصی نبوده اما معکوس این مقادیر دارای توزیع آماری نرمال می باشد و همچنین با بررسی نتایج شبیه سازی طبق رابطه درنظر گرفته شده برای مقاومت فشاری بتن معمولی مشخص گردید که نمونه های شبیه سازی شده از توزیع آماری مشخصی پیروی نمی کنند. بررسی قابلیت اطمینان غیروابسته به زمان بتن با مقاومت بالا از روش حل بسته امکان پذیر نبود و با استف