斜拉桥由于优异的性能以及优美的造型被广泛地应用,斜拉桥的安全性也越来越受重视。近年来,桥梁拉索的损伤或者断裂事故时有发生,严重威胁着交通路线的正常运营甚至人民的生命财产安全。因此探明斜拉索在环境腐蚀和疲劳应力作用下的退化机理、退化后的力学性能,以及斜拉索损伤对斜拉桥整体体系可靠性的影响对斜拉桥使用状况分析、剩余寿命预测、斜拉桥的维修加固以及斜拉桥安全运营管理有重要的理论与实际应用意义。首先,本文根据斜拉索腐蚀各阶段的腐蚀模型,并结合斜拉索截面上索丝的腐蚀程度分布规律,模拟出拉索截面上不同索丝的腐蚀情况,并采用断裂韧性强度准则得出腐蚀后拉索的极限承载力。并综合考虑了拉索腐蚀后承载力的退化以及自重荷载、车辆荷载、风荷载作用下的荷载效应,采用JC法对腐蚀后斜拉索的可靠性进行分析。分析结果表明,随着时间的增加,拉索的可靠指标加速下降。在环境腐蚀以及疲劳应力的共同作用下,运营20年后蔡家嘉陵江大桥两侧的拉索可靠指标较低,最低达到3.975,仅略高于国家规范标准3.7,应该优先更换。然后,本文提出了非线性断索荷载模型模拟拉索的断裂,对拉索断裂后的桥梁进行动力分析,分析了拉索断裂的时长、断索位置及数量、桥梁阻尼和桥梁初始状态对桥梁动力响应的影响。选取断索附近的拉索索力值作为动力放大系数DAF的计算参数,探讨了DAF的合理取值范围。结果表明,美国PTI定义的断索动力放大系数DAF₁为断索前后相对动力效应与相对静力效应之比,DAF₁的取值范围为1.3¹.5,PTI的建议取值2.0是偏于保守的。由于桥梁设计时通常已考虑了断索引起的结构静力效应,为了方便于桥梁工程设计,本文定义断索动力放大系数DAF₂为断索动力响应与断索静力响应之比,DAF₂的取值范围为1.1¹.3。最后,斜拉索的失效对斜拉桥整体体系的失效起控制作用,而在斜拉桥可靠性分析中,往往忽略了拉索失效引起的动力响应的影响。本文采用了动力放大系数DAF₂近似分析拉索断裂引起的动态响应,并从拉索的承载力和正常使用极限状态两方面分析比较了腐蚀与疲劳工作作用下斜拉桥的可靠性。结果表明,仅从断索数量角度分析斜拉桥可靠性,不能合理评价断索对桥梁整体性能的影响,可能高估结构失效风险。本文在对斜拉桥腐蚀退化后的可靠性分析中,考虑了斜拉索截面各索丝腐蚀程度的差异对斜拉索可靠性的影响,同时引入动力放大系数DAF近似分析了拉索失效的对斜拉桥体系可靠性的动力影响,较为准确地评估对自然环境腐蚀下斜拉桥体系可靠性。对斜拉桥剩余寿命预测、维修加固以及安全运营管理有一定的实际应用意义。