钢柱是钢结构主要竖向承重构件,其在地震作用下的滞回响应将直接影响整体结构的抗震性能。然而,钢结构在长期服役过程中往往难以避免锈蚀损伤,出现均匀锈蚀、点蚀等损伤特征。均匀锈蚀引起的钢材力学性能退化机理相对简单,结构分析中通常以等效厚度折减的方式进行考虑;而点蚀损伤由于几何特性的复杂性,其不仅会削弱钢柱截面面积,引起承载力下降、刚度退化和稳定性降低等问题,表面随机分布的锈坑还会引起局部应力集中,导致钢柱抗震性能不均匀退化现象。本文从一般大气环境钢材点蚀特征出发,系统开展点蚀钢材和点蚀钢柱滞回性能研究,提出了考虑锈坑分布特征的点蚀钢材混合强化随机本构模型,建立一般大气环境点蚀钢柱随恢复力模型。本文主要研究内容包括:(1)利用三维非接触式表面形貌仪对一般大气环境人工加速腐蚀和自然腐蚀试件进行表面细观特征扫描,提出钢材点蚀程度宏观与细观评价方法和指标体系,探究不同点蚀程度下各项评价指标的变化规律,进而建立一般大气环境下表征点蚀的锈坑特征参数分布模型。(2)采用数值分析方法实现钢板点蚀形貌重建,提出了传统混合强化模型材料参数的简化计算方法,通过开展大量点蚀钢板数值模拟,研究了点蚀钢材混合强化参数的随机分布模型及其均值方差的变化规律,建立了点蚀钢材混合强化随机本构模型。(3)基于点蚀钢材随机本构模型建立点蚀H型钢柱有限元模型,研究了其在低周往复荷载作用下骨架曲线、卸载刚度和再加载曲线中关键参数随点蚀程度的退化规律,分别提出点蚀钢柱骨架曲线本构模型、卸载刚度退化模型和非线性再加载曲线模型,建立了描述荷载与位移关系的点蚀钢柱随机恢复力模型。