近些年随着城市用地的日益紧张,我国地下结构建设速度及规模不断上升,其中地铁建设速度也日益加快。由于地铁牵引系统运行时会产生大量杂散电流,而我国西部盐湖区以及沿海地区土壤地下水中含有大量硫酸根离子。混凝土结构不仅受到硫酸盐侵蚀作用,还会受到杂散电流的影响,其侵蚀机理更加复杂。本文首先设计了地铁杂散电流传输路径等效电路图,在此基础上研发了土壤环境中杂散电流与硫酸盐共同作用下混凝土耐久性试验装置并展开了相应的试验研究,并进行了混凝土劣化机理、性能退化规律以及硫酸根离子在混凝土内的迁移与反应规律的研究,最终构建了杂散电流作用下混凝土中反应硫酸根离子量随腐蚀龄期演变方程。研究结果对于杂散电流与硫酸盐共同作用下混凝土结构耐久性评估具有重要意义。本文主要研究内容及结论如下:（1）通过SEM/EDS和XRD等微观测试方法研究了杂散电流与硫酸盐共同作用下混凝土劣化机理。试验结果表明,腐蚀产物主要分布在混凝土孔隙、微裂缝和浆体与骨料的界面处,其中孔隙连接处和微裂缝处形成的腐蚀产物密集且粗大,杂散电流牵引离子运动的效果显著;硫酸盐腐蚀产物主要为钙矾石、石膏和碳硫硅钙石,杂散电流与硫酸盐共同作用下混凝土的破坏属于化学破坏。（2）通过对腐蚀混凝土各层的硫酸根离子含量进行测定研究了杂散电流作用下硫酸根离子在混凝土中的迁移与反应规律。结果表明:杂散电流对硫酸根离子在混凝土中的迁移具有显著影响,且电流越大影响越明显,并提出了杂散电流对硫酸根离子迁移的影响系数Ki;还发现硫酸根离子在混凝土内部的反应量占总硫酸根离子的比率被抑制,据此提出了杂散电流对硫酸根离子反应的影响系数ki。基于描述电迁移过程的Nernst-Plank方程,综合考虑杂散电流强度对硫酸根离子迁移的影响系数Ki和对硫酸根离子反应的影响系数ki,得到杂散电流作用下混凝土中反应硫酸根离子量随腐蚀龄期演变方程。（3）进行了混凝土的质量、强度和动弹模等性能参数测试分析,根据其参数变化,得到杂散电流与硫酸盐共同作用下混凝土劣化规律研究。结果表明,混凝土腐蚀会经历两个阶段,侵蚀前期腐蚀产物填充混凝土内部,混凝土密实性增加,混凝土的强度、动弹模等性能提高,侵蚀后期混凝土表层的凝胶结构被破坏,并且随着混凝土内部微裂缝的扩展和连通,混凝土的强度、动弹模等性能下降;当不同电流强度试验组混凝土试件达到相同通电量时,混凝土劣化对腐蚀龄期的增加更敏感。（4）采用超声波平测法进行了杂散电流与硫酸盐共同作用下混凝土腐蚀损伤层研究,试验结果表明随着腐蚀龄期的增加和电流强度的增加,混凝土损伤层厚度增大,并建立了考虑杂散电流强度影响的混凝土腐蚀损伤层厚度预测模型。