钢筋锈蚀是影响钢筋混凝土结构耐久性的重要因素。侵蚀环境下混凝土结构中钢筋易于发生锈蚀,造成混凝土、钢筋等材料力学性能劣化、界面粘结性能退化以及构件截面几何尺寸变化,导致服役期混凝土结构承载能力下降,严重影响结构的安全使用。钢筋混凝土梁是混凝土结构中重要的受力构件,因此锈蚀钢筋混凝土梁的性能退化模型的研究显得尤为重要。本文研究了钢筋在氯盐和酸雨环境中的锈蚀形态及锈蚀后力学性能,系统分析了锈蚀钢筋混凝土梁的正截面受弯承载力、斜截面受剪承载力以及锈蚀梁的有效抗弯刚度,并对锈蚀钢筋混凝土梁进行了地震损伤分析,采用ABAQUS程序中的塑性损伤模型对复杂应力下混凝土的破坏情况进行了数值模拟。通过在模拟酸雨溶液及质量分数为3.5%的氯化钠溶液中的浸泡试验,对钢筋锈蚀行为进行了试验研究,浸泡时间分别为3天和8天,研究了钢筋锈蚀形态及锈蚀后钢筋的力学性能。研究结果表明:在氯盐和酸雨环境中,钢筋表面均有锈蚀产物生成,在氯盐环境下的锈蚀产物较酸雨环境中的锈蚀产物紧密,且在酸雨环境中钢筋锈蚀较为严重;钢筋质量损失率随浸泡时间的增加而增大;在低锈蚀率情况下,钢筋屈服强度以及极限强度几乎没有变化。以锈损率较低的钢筋混凝土简支梁为对象,提出考虑钢筋、混凝土材料性能劣化和几何尺寸变化的受弯承载力计算公式;采用换算截面法计算锈蚀钢筋混凝土梁的等效刚度,给出考虑锈蚀钢筋、混凝土二者间黏结性能退化的有效刚度计算公式,建议锈蚀钢筋混凝土在集中荷载作用下跨中挠度的计算方法,通过39根锈蚀钢筋混凝土梁的试验数据对建议受弯分析模型进行了验证。锈蚀试件计算得到的荷载-跨中挠度曲线与试验曲线吻合较好,变化趋势相当。在试验研究基础上,结合已有试验成果,以锈蚀钢筋混凝土简支梁斜截面为研究对象,对锈蚀钢筋混凝土梁斜截面受剪承载力进行了探讨。提出了集中荷载作用下的锈蚀钢筋混凝土梁抗剪强度计算模型,应用拉压杆模型对锈蚀梁受剪承载力进行了计算,并通过75根锈蚀梁的试验结果对建议计算模型验证。基于ABAQUS对12根锈蚀钢筋混凝土梁进行了地震损伤分析,得到锈蚀梁地震损伤指数随加载循环水平的变化曲线,即D-N曲线,分析了锈蚀钢筋混凝土梁地震损伤演化规律以及锈蚀率、试件破坏形式对地震损伤指数的影响。研究结果表明:锈蚀钢筋混凝土梁地震损伤指数随循环水平增加而增大,且地震损伤指数增长速率逐渐加大;锈蚀钢筋混凝土梁地震损伤模型中试件经历的循环加载位移幅值对损伤指数起主控作用。