钢筋混凝土桥梁在服役过程中承受反复的车辆荷载作用。同时,在除冰盐或沿海等环境下桥梁中钢筋极易发生腐蚀。钢筋腐蚀会加速疲劳累积损伤,显著降低结构使用寿命。大量的试验研究及工程事故表明,结构的疲劳破坏都归结于钢筋材料的疲劳断裂。因此,本文以工程中常用HRB400钢筋材料为研究对象,针对标准紧凑拉伸C（T）试件在不同试件取向、不同应力比条件下的疲劳裂纹扩展性能及其微观显微组织进行研究,主要工作如下:（1）开展了HRB400钢筋材料的C（T）试件在不同取向、不同应力比情况下的疲劳裂纹扩展速率试验,考察了C（T）试件取向情况、应力比大小对钢筋疲劳裂纹扩展寿命、疲劳裂纹扩展速率的影响。（2）应力比对疲劳裂纹扩展性能有重要影响,疲劳裂纹扩展寿命与疲劳裂纹扩展速率均随应力比的增大而增大,且轴向C（T）试件疲劳裂纹扩展性能对应力比更为敏感。HRB400钢筋材料的疲劳裂纹扩展性能与C（T）试件的取向情况具有明显的相关性。径向C（T）试件抵抗疲劳裂纹扩展的性能明显要强于相同应力比情况的径向C（T）试件。（3）开展了不同取向、不同应力比情况下C（T）试件的断口形貌、显微组织的观察与对比研究。研究结果表明:HRB400钢筋材料在纵截面上呈现出明显铁素体/珠光体条带特征,垂直于铁素体/珠光体条带的疲劳裂纹（即径向取向）具有明显裂纹分支情况且裂纹扩展路径更为曲折,裂纹扩展机制以穿晶破坏为主,而平行于铁素体/珠光体条带的疲劳裂纹（即轴向取向）未发现裂纹分支,裂纹扩展机制以沿晶界破坏为主。（4）建立了基于钢筋疲劳裂纹扩展的锈蚀RC梁疲劳寿命预测模型。本文以等效初始裂纹（EIFS）、电化学理论、线弹性断裂力学理论等为理论依据,综合考虑钢筋锈坑增长、钢筋疲劳裂纹扩展,并考虑钢筋坑蚀引起的应力集中效应对疲劳裂纹扩展速率的影响,采用比较锈坑增长速率与疲劳裂纹扩展速率大小并逐步转化为钢筋疲劳裂纹单增长机制分析的方法,建立了锈蚀RC梁疲劳寿命预测模型,采用Monte Carlo方法进行模拟计算与分析。