随着钢结构在土木工程领域中的广泛应用,许多长期处于锈蚀环境下的钢结构工程,难以通过防护措施避免锈蚀。钢结构表面锈坑的产生,降低了钢材塑性和断裂韧性,加快其裂纹萌生与扩展,造成钢材局部应力集中,对其抗震性能产生非常大的影响。本文以中性盐雾环境下锈蚀钢柱为研究对象,采用试验研究、理论分析与数值模拟相结合的方法,研究锈蚀对钢柱抗震性能影响。本文研究成果可为既有钢结构抗震性能评定提供技术支持和理论依据。本文研究工作包含以下几方面内容:(1)通过室外周期性自动喷洒盐雾的加速锈蚀方法,对中性盐雾环境下Q235B钢柱进行了快速锈蚀;得到了锈蚀时间分别为4、6、8个月3批次不同锈蚀程度的H型钢柱。(2)以锈蚀柱底部截取的板材试件为研究对象,借助DNS300型电子万能试验机,对12个锈蚀板材试件进行了单调拉伸试验,研究了锈蚀对板材试件应力-应变曲线、力学性能指标以及破坏形态的影响。(3)开展了1个未锈蚀和3个锈蚀钢柱低周往复荷载性能试验,研究了低周往复荷载作用下中性盐雾环境锈蚀钢柱滞回性能,分析了锈蚀对钢柱强度、刚度、滞回曲线、骨架曲线、耗能能力及延性系数的影响,揭示了中性盐雾环境锈蚀钢柱抗震性能退化机理。借助于大型有限元软件(ANSYS),对锈蚀钢柱抗震性能进行了理论分析,并与试验结果进行了比较分析。运用有限元方法分析了不同轴压比情况下锈蚀钢柱滞回性能变化规律,揭示了锈蚀对锈蚀钢柱滞回曲线、骨架曲线、强度、刚度、耗能及破坏形态的影响。有限元分析结果表明,随着轴压比的增大,锈蚀钢柱在低周往复荷载作用下的滞回曲线饱满程度下降,其强度和刚度发生退化,承载力和延性明显下降,且随着轴压比的增大,上述这些现象越发明显。