长期处于腐蚀环境下的许多钢结构工程往往难以通过防护措施避免发生锈蚀,锈蚀在削弱钢结构构件截面的同时还会造成其表面形成大小、深度随机分布的锈坑。锈坑的存在降低了钢材的塑性与断裂韧性,加速了钢结构在地震、疲劳等循环荷载作用下裂纹的萌生与扩展,因此,锈蚀对钢结构的抗震性能有比较大的影响。本文为准确揭示锈损钢结构的抗震性能退化机理,为既有钢结构抗震性能评估提供技术依据,从锈蚀钢材滞回本构模型以及锈蚀钢柱抗震性能退化规律两个方面展开了相关研究工作:(1)基于已有的锈蚀钢材单调拉伸和滞回试验结果,分析了不同锈蚀程度钢材力学性能退化规律。提出以局部体积损失率表征钢材的锈蚀程度的方法,建立了锈蚀钢材单调本构模型以及循环荷载作用下锈蚀钢材骨架曲线本构模型,再结合相应的滞回准则,从循环强化效应以及刚度退化两方面考虑,提出了锈蚀钢材滞回本构模型。(2)以H型钢柱为研究对象,通过大气自然暴露加速腐蚀试验,对7根钢柱进行了最长约为15个月的加速腐蚀。对1根未锈蚀和7根锈蚀程度不同的钢柱进行了拟静力试验,从破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、刚度退化、延性、耗散能力等方面对试验结果进行了分析,探讨了锈蚀对不同轴压比锈损钢柱抗震性能的影响,揭示了锈损钢柱滞回性能退化规律。(3)通过大型通用有限元软件ABAQUS用户材料子程序VUMAT的二次开发,采用Fortran语言编制了锈蚀钢材滞回本构模型子程序,在此基础上建立了锈损钢柱的有限元分析模型。比较试验与有限元分析结果发现,本文建立的锈蚀钢材滞回本构模型具有较高的计算精度,能较好地反映锈蚀钢材的滞回性能,在此基础上建立的有限元分析模型可作为研究锈损钢结构抗震性能的有效方法。