目前,我国地下结构在步入大规模建设期的同时也步入了大规模的维修期,地下结构耐久性问题已成为亟待解决的重要课题,可以预见在不远的将来这一状况将愈演愈烈。对于各类钢筋混凝土结构工程,钢筋的锈蚀引起的破坏已成为影响结构安全性和寿命的主要因素,大量的事实及试验研究表明因钢筋锈蚀而导致结构承载能力和安全性降低的原因主要包括三个方面：(1)钢筋自身有效截面减小,承载能力降低；(2)钢筋与混凝土之间粘结性能的退化；(3)钢筋的锈蚀后体积膨胀,导致混凝土开裂。地下结构所处环境极为复杂,钢筋锈胀破坏的规律也更加复杂。为研究在地下结构中由钢筋锈胀作用导致的钢筋混凝土整体力学性能的衰减规律,本文结合地下结构设计参数,采用电化学加速腐蚀的方法设计了锈蚀钢筋混凝土力学性能实验,同时结合有限元数值模拟方法研究了钢筋锈蚀量和钢筋混凝土整体力学性能衰减的关系,主要研究内容及取得的成果有：1、进行了电化学加速腐蚀基本实验,采用单变量法研究了钢筋直径、保护层厚度、混凝土强度及锈蚀时间对钢筋混凝土锈胀作用的影响规律,确定了钢筋锈蚀后混凝土和钢筋力学性能及两者粘结性能随上述各个因素的变化规律。2、通过ANSYS有限元数值模拟软件,建立了粘结力退化模型模拟钢筋混凝土整体力学性能的变化,并在实验室结论的基础之上给定了通过锈蚀量来计算钢筋混凝土整体力学性能折减率的方法。3、以深港客运专线盾构隧道为例,采用上述规律及方法对管片结构在一定的锈蚀量情况下的9种不同的锈蚀状态的应力和位移情况进行了数值计算,并对相应情况下的安全性进行了分析,完善了通过锈蚀量评价地下结构应力安全性的方法。