钢筋混凝土是当今世界上应用最广泛的建筑材料,大量用于建筑、桥梁、隧道、海洋工程等。在建筑或者桥梁服役过程中,环境侵蚀作用会导致钢筋混凝土材料性能的劣化,进而也必然导致结构安全性和适用性的降低。在众多环境侵蚀作用中,因钢筋锈蚀而导致的经济损失占主要部分,所以说钢筋锈蚀的监测显得尤为重要。另外,对于如何合理的评估钢筋锈蚀程度对钢筋混凝土结构动态性能的影响,已经进行了较多的数值模拟研究和构件试验研究,但是还比较缺乏结构层次的试验研究。因此本文采用试验分析与数值模拟相结合的方法进行了如下研究:首先,进行了加速锈蚀试验和钢筋锈蚀的电化学监测。制作了四组框架和两根柱子,采用恒电流通电法对柱子和三个框架进行加速腐蚀,根据法拉第定律,控制电流密度与腐蚀时间,得到两种锈蚀率的框架和对应相同的两种钢筋锈蚀率的柱子。然后对腐蚀之后的柱子进行了电化学监测,通过半电位法、Gecor6仪器测试和恒电位阶跃法进行了试验,试验结果表明上述三种监测方法都是可行的,五电极法更加稳定可靠。在实际工程应用中可以结合几种方法进行钢筋锈蚀的电化学监测。其次,进行了锈蚀后构件的力学性能试验、单层框架的模态分析试验和框架的动力弹塑性数值分析。通过对锈蚀后的柱子进行了钢筋拔出试验,得到了锈蚀钢筋与混凝土的粘结关系,试验结果表明光圆钢筋在10%的锈蚀率下,与混凝土的粘结力由于钢筋锈蚀膨胀而增大,30%的锈蚀率下由于胀裂而导致粘结力下降。对锈蚀后的钢筋进行了拉拔试验,结果表明不同锈蚀率对钢筋的屈服强度变化不大,而对极限强度影响较大,从而确定了钢筋锈蚀前后的应力应变关系,并将此结果应用于ABAQUS中建立的框架模型,并对其进行了地震响应时程分析。最后,对某四层真实结构新建与碳化作用50年后的抗震性能进行了仿真对比分析。分析了碳化的作用对钢筋混凝土材料力学性能的影响,包括混凝土强度、钢筋截面、屈服强度、伸长率等,并将此分析结果应用于四层真实结构模型的动态弹塑性分析中。