钢筋混凝土结构内部钢筋锈蚀会损伤结构性能,影响其耐久性与安全性,甚至导致突发性灾难事故,因此对钢筋混凝土结构锈蚀状况实现有效检测是保证在役结构运营安全的关键。现有锈蚀检测技术已在工程中得到广泛应用,但对于混凝土保护层尚未胀裂的隐蔽性锈蚀检测困难。近年来兴起的金属磁记忆检测法是一种绿色环保的无损检测新技术,该技术通过检测铁磁性材料构件损伤形成的漏磁场来确定损伤位置及程度。该方法目前尚未用于钢筋混凝土结构锈蚀检测,并且由于发展时间短,尚需大量的基础研究。本文基于金属磁记忆法开展了钢筋混凝土结构内部钢筋锈蚀度检测理论分析、试验研究与数值模拟,在分析钢筋锈蚀损伤漏磁信号分布特征的基础上提出了钢筋锈蚀损伤判据,对基于金属磁记忆法的钢筋混凝土结构锈蚀度检测技术进行了初步构想。主要内容和结论包括:①在分析钢筋混凝土结构内部钢筋锈蚀机理的基础上,基于磁荷理论推导了钢筋锈蚀损伤漏磁场解析解。②开展了单根裸钢筋锈蚀检测正交对比试验研究,采用不同扫描方式采集了锈蚀钢筋周围磁信号,对比分析了不同方位、锈蚀宽度、锈蚀程度、钢筋长度以及提离高度对锈蚀钢筋漏磁信号分布规律的影响,并利用自由漏磁场理论对磁信号分布规律进行了理论分析。③开展了多根钢筋耦合试验研究,结果表明多根钢筋排列在一起的磁信号表现为各根钢筋磁信号的矢量叠加,通过垂直于钢筋方向磁信号的分布特征可以识别混凝土结构中的钢筋布置情况。④开展了钢筋混凝土梁锈蚀检测试验研究,试验梁锈蚀损伤散射出的漏磁信号具有与裸钢筋相同的特征:漏磁信号切向分量关于锈蚀区域中心正对称且在此处出现极大值,法向分量关于锈蚀区域中心呈反对称且在此经过零点。对比分析了不同锈蚀程度、箍筋布置、主筋直径以及提离高度对锈蚀钢筋混凝土梁漏磁信号分布规律的影响。提出了以磁信号切向分量分布曲线交点作为锈蚀区域范围的判据,并根据切向分量峰值与锈蚀深度线性相关特性诊断钢筋锈蚀度,进而对基于金属磁记忆法的钢筋混凝土结构锈蚀度检测技术进行了初步构想。⑤利用有限元软件对钢筋锈蚀损伤漏磁信号分布规律进行了数值仿真,仿真结果与试验比较吻合。对比了磁荷理论计算结果、试验研究结果与有限元仿真结果,对磁记忆法检测钢筋混凝土结构锈蚀度进行了可靠性分析。