钢筋混凝土结构是应用最为普遍、范围最广的结构形式，由于钢筋锈蚀引起钢筋混凝土结构的过早破坏，已成为土木工程界关注的一大热点。但是由于这一问题的复杂性造成目前的研究成果远远不能满足实际工程中的需要。在实际工程中，构件力学性能退化带给人们最直观的信息之一就是构件的开裂及表面裂缝的分布情况，本文以此进行了一系列的分析研究，主要研究工作包括： 首先，通过对实验室电化学快速锈蚀混凝土梁的静载试验数据分析研究，基于锈蚀钢筋混凝土构件表面裂缝的分布特征研究了构件的锈蚀情况及其力学特性，揭示出锈蚀钢筋混凝土构件在破坏状态及在荷载作用过程中表面裂缝分布服从统计意义上的分形，并对其进行了分形描述。 其次，建立了在荷载作用过程中锈蚀钢筋混凝土梁表面裂缝分维数与构件承载力及跨中挠度之间的定量关系，并与《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》中的钢筋混凝土受弯构件挠度计算值相比较，得出分维拟合值更符合试验值的结论，且找出规范公式挠度计算值误差较大的主要原因。 再次，由于实际工程中，服役构件锈蚀率测量的困难并且准确性也不高，提出以裂缝分维数作为锈蚀程度的有效衡量指标，实现了对构件锈蚀程度的定量描述。 最后，以试验梁表面裂缝分维数来表征构件的锈蚀程度，建立了基于神经网络的锈蚀钢筋混凝土梁的极限承载力预测模型，对锈蚀钢筋混凝土试验梁进行了极限承载力的预测，取得了较好的预测效果。 研究结果显示，分维数的应用能为锈蚀钢筋混凝土构件承载力研究开辟了一条有效的途径，可为锈蚀钢筋混凝土构件的耐久性研究提供了一个便于实际工程应用的新方法，具有重要的理论和实用价值。