钢筋锈蚀是钢筋混凝土结构失效的最主要因素,不同锈蚀程度下钢筋混凝土结构力学性能的演化规律影响着整个结构的安全性和耐久性,探明抗力衰变规律对实际结构剩余承载力的评估提供借鉴。本文以钢筋混凝土拱桥为基本研究对象,基于等效梁柱原理,选取部分节段,开展同截面尺寸锈蚀钢筋混凝土柱承载力试验研究,旨在探究锈胀RC柱的受力特性、裂缝发展、破坏形态及影响承载力退化的主要因素,明确不同锈蚀损伤、不同偏心影响下钢筋混凝土柱的荷载挠度、荷载应变关系与应变场分布,揭示锈胀压弯构件截面(二维)极限承载力的演化规律,为后期结构层次的拱桥承载力衰变演化模型建立与寿命评估提供基础。本文开展的主要研究内容及成果如下:1.通过大量的文献调研,对现有文献中影响RC结构抗力衰变关键因素、不同型式RC结构抗力衰变研究、RC结构抗力衰变试验及仿真分析国内外研究现状进行梳理,在现有理论、文献及研究成果的基础上,对锈蚀钢筋混凝土压弯构件受力性能的影响因素进行深入的分析,对研究中的问题进行总结分析,并对拟开展的研究方向给出建议;2.为研究不同材料劣化程度下钢筋混凝土压弯构件的力学性能,采用通电加速锈蚀的方法对构件内纵筋进行加速锈蚀,通过对不同锈蚀率下轴心、偏心3cm和偏心5cm共15个压弯构件承载力试验,分析了钢筋锈蚀率对锈胀裂缝分布的规律的影响,研究了不同锈蚀率及不同偏心距对构件力学行为演化的影响,并对不同锈蚀率及不同偏心距压弯构件的破坏特征和破坏形态进行描述;3.为研究锈蚀钢筋混凝土压弯构件损伤破坏全过程,借助DIC(Digital Image Correlation)数字图像全场应变获取技术,测试了未锈蚀和锈蚀钢筋混凝土压弯构件受荷过程中应变参数变化,对比分析了主应变、竖向应变、水平方向应变及竖向位移的演化规律,获取了不同锈蚀率及不同偏心距压弯构件破坏过程的异同点;4.提出了一种基于内聚力模型(CZM)的RC结构承载力分析方法。首先,基于应变能等效原则,提出了粘结滑移本构与内聚力模型的统一方法;其次,采用双线性内聚力模型模拟界面的切向滑动和法向分离,基于Python子程序开发与ABAQUS软件平台,实现几何零厚度粘结单元的嵌入与三维模型建立;最后,结合本文试验,验证了所提方法的有效性。