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在钢筋锈蚀发展过程中，混凝土中的锈胀力达到其抗拉强度时的锈蚀量为临界锈蚀量，是研究结构耐久性的重要参数。本文根据大气环境下钢筋锈蚀形态，建立了钢筋非均匀锈蚀的力学模型，通过分析极坐标下弹性力学平面问题的位移型解答，经过推导和求解得到了考虑保护层厚度的混凝土锈胀应力分布公式。引入混凝土的抗拉强度从而得到临界锈蚀量，计算结果表明临界锈蚀量随混凝土强度和保护层厚度的增大而增加。采用ABAQUS 有限元程序对相同锈胀情况进行分析，验证了理论计算解的正确性。