随着国民经济的快速发展，人民生活水平日益提高，人们对城市环境的要求也越来越高。城市地下排污管道是维持城市正常运转的重要基础设施，它对城市环境和市民健康都起着非常重要的作用。地下排污管道处于特殊的工作和受力环境之中，首先管道是埋设于地下一定深度处的构筑物，在均质土中其围压较规则，呈现管道顶面与底面较大，侧面较小的规律。而在非均质土中其受力就会变得复杂；其次管道内输送的是生活或者工业污水，其中含有大量对管道具有腐蚀作用的离子，在腐蚀作用下管道混凝土的性能将有所下降，管壁厚度变薄，管道的刚度也会有所下降，管土相对刚度同样会影响土压力在管周的分布。综合作用下管道在使用一定年限后容易产生混凝土开裂和压碎现象，使管道发生破坏，严重影响城市的居住和生活环境，因此研究地下排污管的腐蚀是非常紧迫也是非常必要的。本文结合国家水体污染控制与治理科技重大专项子课题(2008ZX07315-001)，采用理论分析、模型试验、数值计算等方法对埋地式混凝土圆形管道的腐蚀规律及其受力性能进行研究，主要开展了以下工作：①运用Fick第二定律和数值分析方法对腐蚀介质在矩形截面中的扩散进行计算，解析结果与数值分析结果进行对比，验证了有限元分析在模拟介质扩散中的可行性。对圆形混凝土管道的腐蚀过程作有限元分析，得到不同腐蚀时间下腐蚀介质在管壁上的浓度分布，腐蚀介质浓度随管壁深度的增加呈非线性降低，且浓度减小的速率随深度的增加而减小。腐蚀时间越长的试件其管壁内部腐蚀介质浓度越大，但浓度随管壁深度降低的速率越小。②采用小型管道模型进行腐蚀试验，获得其完全腐蚀深度与腐蚀时间之间的关系，同时对腐蚀后的模型进行埋地加载试验，在管周布置微型土压力计和应变片获得不同腐蚀程度下的管道在竖向荷载作用下的管周应变变化及管周土压力分布曲线。在竖向荷载下，管道裂缝一般首先出现在管顶内表面处，管周最大土压力出现在管顶位置。③建立了埋地式管道加载的数值模型，根据相关资料选取参数，对腐蚀后的管壁材料参数按照腐蚀介质浓度进行折减。对腐蚀后的管壁应力、应变及管周土压力计算分析，基于数值模拟数据对蚀后管道力学性能进行了相应分析。腐蚀后的混凝土管道管壁变薄，有效管壁厚度减小，应力零点外移，影响管道整体力学性能的并不是剩余管壁厚度，而是管壁的有效厚度。④改变管道的厚径比及腐蚀介质的充满度，分析了不同厚径比及充满度的管道腐蚀规律及力学性能变化规律，厚径比越大的管道抗蚀能力越大，充满度通过影响管道的腐蚀范围来影响管道的力学性能。管道受到腐蚀后刚度降低，管周土压力会产生重分布现象，对于使用年限较久的管道应考虑管土相对刚度的影响作用。在本文研究中，腐蚀过程和加载过程的数值分析结果与理论和试验结果反应的规律基本一致，在允许一定计算及试验误差的情况下，三者基本吻合，这说明本文的研究是合理的，可为相关研究和设计作为参考。