海蚀环境下近海桥梁结构通常可分为大气区、浪溅区、潮差区、淹没区和海底泥土区5个腐蚀带,立面差异化腐蚀环境会导致近海桥墩出现分区不均匀劣化现象。其中,桥墩浪溅区和潮差区由于不断遭受干湿循环作用且与空气充分接触,具有最优腐蚀环境,是结构性能退化最为严重的部位。目前,各国学者关于海蚀环境下桥梁结构腐蚀的独有特征及其对结构抗震性能的影响鲜有研究。揭示桥墩特殊立面不均匀腐蚀所导致的地震作用下结构失效模式和力学行为演化规律,了解海蚀环境下桥梁抗震性能,对近海桥梁的震害预测及灾害风险管理具有重要意义。本文基于拟静力试验、振动台试验和数值模拟方法对上述问题开展研究,主要研究内容、方法及结果如下:(1)开展了海蚀环境下近海桥墩拟静力试验研究,研究了浪溅潮差区在桥墩中间部位情况下的性能劣化特征及抗震性能。设计并建造6个具有相同几何尺寸及材料性能的圆形截面悬臂桥墩,采用电化学加速锈蚀方法实现试件浪溅潮差区由无到严重的腐蚀损伤状态。桥墩低周往复加载破坏现象及试验结果表明:浪溅潮差区与淹没区的严重性能退化差异可导致塑性铰上移,发生显著异于设计预期的结构破坏。以塑性铰转移时对应桥墩锈蚀率为转折点,左区间内构件抗震性能无明显变化,右区间内呈现快速下降趋势。(2)研究了近海桥墩全寿命内时变失效模式、多模式转换判别方法和等效塑性铰长度计算方法。首先,根据截面塑性触发和塑性铰形成条件,研究了损伤桥墩在强震作用下5种可能失效模式类型。然后,基于COMSOL多物理场分析软件和Open Sees有限元分析软件,揭示了氯离子在不同区域混凝土中扩散的动态演化过程,建立了立面性能差异化桥墩时变有限元模型,并以此为基础确定了非均匀腐蚀桥墩塑性铰数量和位置判别方法。根据立面高度上截面的曲率分布特征,建立了塑性铰长度计算方法。进行近海桥墩多个参数部分遍历数值模拟分析,拟合得到了失效模式转移时刻和等效塑性铰长度计算方程。(3)基于本文发展的近海桥墩失效模式判别方法设计缩尺腐蚀损伤桥墩模型,开展振动台试验研究。共设计建造4个圆形截面桥墩,浪溅潮差区位于桥墩中部区域,调幅输入地震动观察其损伤演化特征和地震反应时变规律。加速度和位移记录结果表明试件腐蚀程度增大会导致其动力特性参数、位移反应增大,加速度反应减小,桥墩变形及曲率分布形式变化验证了塑性铰转移现象以及非均匀腐蚀桥墩双塑性铰共存的可能性。此外,动力反应数据验证了本文发展的立面性能不均匀桥墩有限元建模方法的准确性。(4)基于Open Sees有限元软件建立近海桥梁时变有限元模型,通过多条地震动记录下的结构增量动力分析结果,确定构件损伤指标和地震动强度之间量化关系,开展全寿命周期内近海桥梁构件和系统易损性分析和评估,研究此类结构地震失效概率时变规律。结果表明:地震激励作用下,不同构件损伤程度差别明显,桥墩损伤最为严重。近海桥梁全寿命内轻微、中等、严重和倒塌四种损伤状态的超越概率呈现先减小后增大的趋势。