该文在已有混凝土结构耐久性研究成果的基础上,对预应力混凝土结构耐久性进行以下方面的研究:首先,该文分析了预应力混凝土结构耐久性失效的特点,阐述了影响预应力混凝土结构耐久性的外部因素和内在机理,简单介绍了常见的预应力筋腐蚀类型和国内外结构耐久性研究概况,并提出了预应力混凝土结构耐久性研究的基本思路和该文所做的主要工作.其次,介绍了混凝土对钢筋的保护作用,阐明了碳化对结构混凝土及钢筋的危害.提出应力状态是影响混凝土碳化速度的重要因素,并通过不同应力状态下预应力混凝土试件的加速碳化试验,分析了影响预应力混凝土碳化速度的主要原因.通过引进Fick第一定律(稳态扩散理论)建立了应力状态下的混凝土碳化深度预测模型,并在此基础上揭示了应力状态对碳化速度的影响规律,其中应力状态影响函数x<,σ>比较客观、全面地反映了预加应力对混凝土碳化的影响.该模型概念清晰、意义明确,更符合工程实际情况,从而验证了Fick第一定律(稳态扩散理论)作为混凝土碳化模型理论基础的正确性.接着,介绍了氯盐腐蚀的广泛性,阐述钢筋的氯离子腐蚀机理.提出应力状态是影响氯离子等效扩散系数的重要因素,并通过不同应力状态下预应力混凝土试件的氯离子侵蚀试验,分析了影响氯离子侵蚀的主要原因.通过引进Fick第二定律(非稳态扩散定律),建立了应力状态下的氯离子侵蚀模型,并在此基础上揭示了应力状态对氯离子等效扩散系数的影响规律,其中应力状态影响系数Ψ<,σ>比较客观、全面地反映了预应力对混凝土氯离子侵蚀的影响.通过建立应力状态下氯离子扩散模型,验证了以Fick第二定律(非稳态扩散理论)作为模型理论基础的可行性.更进一步的分析可以证明,应力状态下的氯离子传输过程符合变系数的非稳态扩散模型.采用引进了应力状态函数Ψ<,σ>的氯离子扩散模型能够比较真实地反映应力状态下混凝土的氯离子侵蚀,符合工程实际的情况.此外,该文就碳化环境和氯离子侵蚀环境,介绍了裂缝对预应力筋腐蚀的影响,分析了裂缝状态下的预应力筋腐蚀机理,提出了预应力混凝土结构寿命评价模型,还对预应力混凝土结构的耐久性设计做了初步的分析.然后,在分析裂缝状态下预应力筋腐蚀机理的基础上,考察了预应力筋发生腐蚀的条件,并阐明裂缝及其开展宽度对预应力筋腐蚀的影响,指出了合理控制裂缝宽度的重要性.在寿命评价模型的基础上,开展了预应力混凝土裂缝试件的长期耐久性暴露试验.到目前为止,裂缝宽度开展仍然十分稳定,就裂缝整体而言,几乎没有任何变化.最后,针对预应力混凝土结构耐久性特点,分别定义了碳化环境下和氯离子侵蚀环境下预应力结构耐久性失效极限状态.在此基础上,提出了以可靠性数学和随机过程为理论基础的碳化环境和氯离子侵蚀环境下的耐久性设计可靠性分析.而且,根据新的结构设计规范,阐述了保证混凝土结构及预应力混凝土结构耐久性的措施及裂缝控制等级.根据模糊数学的思想,构造了影响预应力混凝土结构耐久性因素的模糊隶属度函数,从而可以很方便地计算预应力混凝土结构耐久性失效概率.如果预应力筋尚未脱钝,则其耐久性寿命的预测将会大大简化,具体方法在文中也有叙述.