为揭示服役过程中缆索承重体系桥梁索体开裂高密度聚乙烯(HDPE)护套的水分扩散机理，首先对预制槽护套施加紫外与疲劳荷载交替作用以获得疲劳裂纹，在此基础上开展了开裂护套水分扩散试验，定义了护套等效裂纹面积，揭示了水分扩散通量与扩散系数变化规律。研究结果表明：单一紫外作用未显著改变开裂护套的水分扩散行为，而在单一疲劳荷载作用下，当疲劳加载次数从4.50×10~4增加至1.35×10~5时，水分扩散通量与扩散系数均增加了6.16%,当试件开裂面积较小时，护套的水分扩散性主要受疲劳荷载作用的影响；考虑紫外与疲劳荷载交替作用时，相比于单一疲劳荷载作用，1次交替与2次交替作用下，水分扩散通量与扩散系数均分别增加4.80%与8.57%,两者交替作用顺序亦会影响开裂护套水分扩散规律，先施加紫外作用可增强疲劳荷载作用效应，相同疲劳加载次数下水分扩散通量与扩散系数均可提升8.42%,而后施加紫外作用的试件在1次交替作用时与单一疲劳荷载作用结果相近，在2次交替作用时仅提升4.49%。可见，考虑单一紫外或疲劳荷载作用不足以充分解释缆索开裂护套服役过程中的水分扩散规律，预测索体内部水分累计规律需综合考虑紫外与疲劳荷载的耦合作用，该研究成果可为桥梁缆索的维护和修补提供依据，以延长索承桥梁寿命。