激光熔覆技术作为金属3D打印技术中最为先进的一种,已成功应用于航空航天、海洋工程、船舶、铁路等领域的修复。因其具有组织致密、耐腐蚀性好、熔覆层-基材结合好、无污染、施工质量可控、适应性强等优点,本研究提出采用激光熔覆技术修复局部损伤钢结构,以实现强度、刚度和结构尺寸最接近于原始结构的修复。但是,目前该技术在土木工程修复领域并未开展深入研究,修复后构件的力学性能尚未有文献报道,同时缺乏对熔覆层力学性能和微观组织结构的深入研究,阻碍了激光熔覆技术在土木工程领域中的广泛应用。对此,本文主要展开了以下工作:1.通过激光熔覆技术修复局部腐蚀钢板后修复件的单轴拉伸试验,研究了腐蚀方式、腐蚀界面处理方式、腐蚀深度以及激光熔覆扫描路径对修复件力学性能的影响规律,获得了局部腐蚀件和激光熔覆修复件的力-位移曲线以及力学性能折减系数。结果表明:（1）通过激光熔覆技术修复的局部片腐蚀和局部点腐蚀钢板,其弹性模量、屈服强度和极限强度与完整件基本相当,极限伸长率可恢复到完整件的70%以上;（2）柔化处理熔覆层侧面-基材界面或增加搭接区域可将修复件断裂位置从熔覆层侧面-基材界面转移到基材,进一步提升修复件力学性能;（3）激光熔覆技术可修复不同腐蚀深度的腐蚀钢板,且修复件的力学性能对扫描路径不敏感。2.通过熔覆层试件的单轴拉伸试验研究了扫描模式、试件厚度、试件取向和到基材的距离等因素对熔覆层力学性能的影响规律;通过熔覆层试件的金相试验、硬度试验和扫描电镜试验,研究了熔覆层试件的微观组织结构与其宏观力学性能之间的内在联系。试验结果表明:（1）316L熔覆层的弹性模量与泊松比具有各向同性特征,屈服强度、极限强度和极限伸长率呈现轻微的各向异性特征。除极限伸长率外,熔覆层厚板的力学性能的各向异性程度（各向异性指数IPA）在0.78%～17.82%之间,熔覆层试件的各向异性程度与轧制钢板试件基本等同,因此,本章所研究的熔覆层厚板可以作为准各向同性材料。（2）扫描模式对熔覆层力学性能的影响可以忽略不计;对于大多数试件,随着其厚度增加,由于相邻层之间可能存在更多的微小缺陷,力学性能会有所降低,试件取向为45°的试件除外;由于靠近基材的熔覆层冷却速度较高,远离基材的熔覆层试件极限强度相对于靠近基材的试件较低;与铸造生产的材料相比,316L熔覆层的试件有着更高的极限强度和更优的伸长率,更加适用于土木工程领域。（3）微观组织结构表明,试件取向θ=45°的试件晶粒尺寸较细且表现出较高的极限强度;试件取向θ=0°的试件位错密度较高,故其极限伸长率更优。硬度试验结果表明,极限强度与熔覆层厚板的硬度呈线性相关。扫描电镜试验结果表明,所有熔覆层试件的断面均呈现出均匀的韧窝,具有韧性断裂特征。3.通过对熔覆层拉伸试验结果进行理论分析及确定主要参数,提出了一个适用于316L熔覆层的统一弹塑性损伤本构模型,主要结论包括:（1）316L熔覆层统一弹塑性损伤本构模型主要包含三个子模型:颈缩点之前采用Hradil模型;颈缩点到断裂之前,采用加权平均系数法;断裂阶段采用三阶段-两参数延性断裂模型。（2）通过对30个熔覆层试件的试验结果进行模拟分析和反复试算,确定了316L熔覆层统一弹塑性损伤本构模型的特征参数分别为:颈缩应变（?）=781.76 MPa、颈缩应力（?）neck=0.27、加权平均系数（?）=0.5和断裂参数（?）=1.4。验证结果表明:采用本文提出的统一弹塑性损伤本构模型可以较为准确地描述316L熔覆层试件的力-位移曲线、极限强度等力学性能和断裂性能,说明了该统一弹塑性损伤本构模型的适用性和正确性。