氯盐侵蚀是导致钢筋混凝土结构服役性能劣化的重要原因。考虑不同环境与荷载耦合作用对钢筋混凝土锈胀开裂的重要影响,对准确预测钢筋混凝土结构的服役寿命也具有十分重要的意义。该文以此为主线,重点研究了混凝土保护层锈胀开裂发展过程。主要研究工作如下：(1)采用外加电流加速锈蚀方法可以快速的模拟混凝土中钢筋的锈蚀过程,但是不同锈蚀方法得到的结论存在很大区别。该文采用四种不同的外加电流加速锈蚀方法对荷载作用下混凝土中钢筋的锈蚀过程进行了模拟,并分析了锈蚀后钢筋表面形态特征及锈蚀产物的形貌和成分。(2)根据钢筋的非均匀锈蚀特征,对锈蚀带肋钢筋与混凝土间的粘结性能进行了研究。基于未锈蚀带肋钢筋粘结强度的微观受力模型与均匀锈蚀带肋钢筋粘结性能模型,考虑钢筋实际锈蚀为非均匀锈蚀,利用弹性力学方法建立了带肋钢筋粘结强度预测模型,推导出锈蚀带肋钢筋与混凝土间的极限粘结强度,对有无横向约束的锈蚀钢筋极限粘结强度进行了分析,并且对混凝土开裂时刻钢筋的临界锈蚀深度进行了预测。(3)为提高混凝土结构的服役性能,对混凝土保护层的锈胀开裂过程进行了研究。通过对荷载作用下锈蚀18个月的内掺氯盐钢筋混凝土梁的截面锈胀裂缝分析,考虑钢筋混凝土受力状态及骨料与裂缝的相对位置,对锈胀裂缝开裂模式及锈蚀产物分布情况进行了研究。同时对混凝土保护层的破坏形式进行了分析,提出锈蚀钢筋混凝土梁设计建议,对钢筋混凝土结构的服役性能评估和修复具有重要意义论文得到国家高技术研究发展计划(863计划)(2012AA050903),国家自然科学基金(51178413、51008272和50838008)与国家重点基础研究发展计划(973计划)(2009CB623200)的资助。