无粘结预应力混凝土结构是预应力混凝土结构的重要组成部分。由于无粘结预应力混凝土结构具有良好的力学性能、施工工艺简便等特点,目前已广泛的被运用于工程建设中。与有粘结预应力混凝土结构相比较而言,无粘结预应力混凝土结构更容易发生锈蚀损伤而导致结构耐久性失效,给结构的使用埋下安全隐患。由于国内外针对这一问题的研究还处于起步阶段,因此,本文针对无粘结预应力混凝土发生锈蚀损伤后的力学性能进行了探究,研究成果将为处于复杂环境下的桥梁结构的耐久性设计和评估提供重要的参考价值,主要研究内容如下:①通过静力拉伸试验,研究了锈蚀钢绞线的静力性能。试验结果表明:锈蚀后的钢绞线的力学性能均出现劣化,塑性性能、伸长率、名义极限强度以及名义弹性模量随锈蚀率的增加而衰减,通过对试验数据的处理分析,得到了锈蚀绞线在静载作用下的本构关系模型;针对本文锈蚀试验提出了锈蚀钢绞线的断裂准则;基于锈蚀后钢绞线截面削弱对钢绞线的可靠度进行了分析,得到了钢绞线的失效概率密度函数。②合理地考虑相关因素后,设计制作了一系列用于开展锈蚀损伤研究的无粘结预应力混凝土梁构件。通过对同一组别的试验梁进行两点等分静力加载试验,研究了锈蚀损伤对试验梁构件的静力性能的影响。静载试验结果表明:钢绞线发生锈蚀后,无粘结预应力混凝土梁的破坏形态由延性状态逐渐过度到脆性状态;试验梁的开裂荷载和极限荷载随锈蚀率的增加而逐渐减小,其中极限荷载减小幅度更为显著;不同锈蚀率下的试验梁的荷载挠度曲线有较大差异,曲线转折点等指标随锈蚀率的增加而逐渐降低;在外荷载作用下,试验梁开裂前,锈蚀对无粘结预应力筋的应力增量无明显影响,试验梁开裂后,锈蚀对无粘结预应力筋的应力增量有一定的影响,在相同荷载作用下其应力增量随锈蚀率的增加而增加;同一组别的试验梁最后的裂缝宽度、高度,以及裂缝的平均间距随锈蚀率的增加而增大。③根据得到的试验结果,对钢绞线锈蚀后的无粘结预应力混凝土梁构件的的力学性能进行了分析,建立了考虑锈蚀因素后的开裂荷载、极限荷载、梁跨中挠度和开裂后的短期刚度的计算公式,将理论计算值与试验值对比分析后,对差异性较大的极限荷载计算公式进行了修正,修正后的计算结果符合实际值。