氯离子侵蚀是影响钢筋混凝土耐久性的重要因素。因为它直接决定了钢筋的脱钝时间和腐蚀速率。而荷载水平对混凝土结构的孔结构形成及裂缝扩展有着显著影响,进而改变混凝土结构的介质传输性能。研究荷载作用下混凝土中氯盐的传输及钢筋的锈蚀规律,对准确预测海洋环境下混凝土结构的服役寿命具有重要意义。本文以此为主线,主要研究工作如下:(1)基于数字图像相关(DIC)技术,测定了钢筋混凝土梁表面应变场,分析了弯曲荷载作用下钢筋混凝土梁损伤开裂的全过程。选取损伤度作为评价混凝土损伤情况的定量指标,建立了损伤度与割线模量的关系,并考虑了多轴应力状态下损伤度的表征。基于损伤度定义和DIC技术测量获得的应变场,本文获得了钢筋混凝土梁在弯曲荷载作用下二维损伤场分布,发现损伤区域首先出现在纯弯段,并且沿着混凝土梁纵向非均匀分布。(2)基于四点弯曲持载状态下钢筋混凝土梁在干湿循环氯盐环境中的氯离子侵入试验,研究了荷载对钢筋混凝土耐久性能的影响。试验测定了荷载作用条件下,混凝土梁上不同位置处的氯离子浓度分布,获得了荷载对氯离子扩散系数的影响。建立了考虑多重环境和荷载作用下的氯离子传输模型。将荷载作用与结构自身的响应通过复合材料等效模型关联起来,进而根据输出的应变值或损伤度来进一步建立起荷载与氯离子扩散系数的关系。将损伤场应用到氯离子传输计算,得到荷载作用下混凝土梁中氯离子传输分布场。(3)利用半电池电位法和线性极化法对混凝土中钢筋的腐蚀电位和腐蚀电流密度进行持续监测,分析了荷载与氯盐侵蚀共同作用下混凝土中钢筋锈蚀的发展规律。通过对钢筋进行电化学方法检测发现,在干湿循环条件下,钢筋腐蚀速率随着循环周期呈增长趋势,且荷载水平越高,钢筋腐蚀速率越大。由于钢筋表面差异、混凝土材料的多样性,钢筋表面各处发生腐蚀的概率和速率各不相同。因此,基于电化学反应动力学,建立了考虑不确定因素的钢筋腐蚀速率模糊概率模型。