再生混凝土可实现废弃混凝土的循环利用,减少砂、石等自然资源开采与建筑垃圾填埋,解决了部分环保问题,对实现建筑资源的可持续发展具有重要意义。再生混凝土具有较广阔的工程应用前景,在应用于实际工程结构之前,需对其结构性能进行大量试验研究。本文采用试验研究与理论分析相结合的方法,对荷载作用下再生混凝土梁的锈胀劣化机理进行了系统深入研究。通过再生混凝土梁加速锈蚀试验,研究了荷载与再生粗骨料(Recycled Coarse Aggregate,简称RCA)取代率对纵向受拉钢筋及箍筋质量损失率的影响,建立了纵向受拉钢筋与箍筋质量损失率之间的关系,分析了不同荷载水平与不同RCA取代率下锈蚀再生混凝土梁加载破坏受力裂缝分布、荷载-跨中挠度曲线以及延性性能,建立了梁屈服弯矩、极限弯矩与纵向受拉钢筋最大质量损失率之间的关系。提出了瞬时氯离子扩散系数计算方法。分析了氯离子侵蚀时间与混凝土应力耦合作用对瞬时氯离子扩散系数的影响,建立了考虑时间与应力耦合作用影响的氯离子浓度预测模型,并采用建立的预测模型对再生混凝土梁中纵向受拉钢筋初始锈蚀时间进行了预测。结果表明:提出的瞬时氯离子扩散系数计算方法简便、可行;氯离子浓度预测模型的计算值与试验值吻合良好,可用于钢筋初始锈蚀时间的预测。建立了考虑碳化时间影响的应力影响系数计算模型及考虑拉应力与碳化时间耦合作用影响的碳化深度预测模型。以提出的碳化深度预测模型为基础,讨论了快速碳化时间与自然碳化时间之间的对应关系,并对再生混凝土梁中纵向受拉钢筋初始锈蚀时间进行了预测。结果表明:建立的应力影响系数计算模型和碳化深度预测模型均具有较高的预测精度,可用于钢筋初始锈蚀时间的预测。考虑外部荷载与铁锈填充层对钢筋锈蚀的影响,推导了混凝土保护层表面锈胀开裂时间理论预测模型,并对预测模型的合理性进行了验证。结果表明:正常使用阶段,外部荷载对钢筋与混凝土界面开裂时钢筋临界锈蚀深度的影响较明显,而对混凝土保护层表面锈胀开裂时钢筋临界锈蚀深度的影响不大;外部荷载越大,钢筋临界锈蚀深度越小,且外部荷载对临界锈蚀深度的影响程度与铁锈填充层的厚度有关;外部荷载对保护层表面锈胀开裂时间的影响程度受实际铁锈体积膨胀率与铁锈填充层的影响。采用确定性分析方法与概率性分析方法对纵向受拉钢筋表面锈蚀深度分布及局部不均匀锈蚀程度进行了研究,揭示了荷载水平与RCA取代率对纵向受拉钢筋表面锈蚀深度分布及局部不均匀锈蚀的影响规律。研究了锈蚀时间、RCA取代率及荷载水平对梁受拉区锈胀裂缝发展规律的影响,采用概率方法分析了纵向锈胀裂缝宽度的分布规律。对现行规范中钢筋锈蚀深度计算式进行了修正,结果表明,修正式的计算值与试验值吻合良好,适用于荷载作用下再生混凝土梁钢筋锈蚀深度的预测。利用既有试验数据,对现行规范中钢筋混凝土梁开裂弯矩计算式进行了修正,结果表明,修正式适用于未锈蚀再生混凝土梁及纵向受拉钢筋平均质量损失率低于3.5%的再生混凝土梁。基于再生混凝土梁加速锈蚀试验,对现行规范中锈蚀钢筋混凝土梁短期刚度计算方法进行了修正,使其适用于荷载作用下的锈蚀再生混凝土梁。建立了纵向受拉钢筋强度利用系数与梁受拉区保护层表面最大纵向锈胀裂缝宽度之间的关系,以及梁受弯屈服时纵向受拉钢筋应变不协调系数与平均质量损失率之间的关系,可用于锈蚀再生混凝土梁抗弯承载力与屈服承载力的计算。