碳化及氯盐侵蚀引起的钢筋腐蚀是混凝土结构耐久性劣化的主要原因。分析这两种侵蚀环境下钢筋混凝土构件的耐久性劣化机理并得出相关规律对钢筋混凝土结构的耐久性评估和寿命预测具有重要意义。本文在国家自然科学基金“海工预应力混凝土结构耐久性试验相似理论探索与工程应用研究(51278230)”、“基于钢筋锈蚀耐久性的混凝土结构全寿命性能及设计理论研究(51378241)”、教育部博士点基金“侵蚀环境下预应力混凝土桥梁耐久性损伤及承载力退化机理研究(20123227110006)”的资助下，采用试验研究、数值分析等方法，开展了碳化、氯盐侵蚀作用下混凝土内钢筋腐蚀机理、力学性能退化规律的研究，主要工作有:　　1、碳化环境下粉煤灰混凝土内钢筋腐蚀规律试验研究。以裂缝宽度、应力水平、粉煤灰掺量、保护层厚度为主要参数，设计了加速碳化试验和室内暴露试验，试件共计12根。加速碳化试验周期90d，室内暴露试验周期150d。使用电化学仪器Galva Pulse检测和评估混凝土内钢筋的腐蚀情况，评价参数为半电池电位、混凝土电阻率、钢筋腐蚀电流密度。试验结果表明:混凝土强度相同的条件下，粉煤灰掺量为15％的混凝土耐久性最优，30％其次，0％最差;混凝土的极化电阻与试验时间近似成线性降低关系;裂缝、拉应力的存在加速了钢筋的腐蚀，裂缝的劣化作用高于拉应力;裂缝宽度与钢筋腐蚀状态、腐蚀速度成正比关系;加速碳化试验期间裂缝处腐蚀电流密度为完好处1.375～1.581倍，暴露试验期间裂缝处为完好处1.312～1.379倍;电位测试结果表明掺加一定质量的粉煤灰可以延缓钢筋活化腐蚀的发生;提出使用劣化系数来衡量裂缝、应力对试件耐久性的损伤作用。　　2、氯盐干湿交替下混凝土内锈蚀钢筋力学性能退化规律研究。通过物理测量、静力拉伸试验等方法，分析研究了锈蚀钢筋表面的锈蚀分布规律，建立了力学性能退化模型，初步探讨了局部锈蚀钢筋的断裂机理。试验结果表明:氯盐干湿循环作用下混凝土试件内钢筋局部锈蚀现象明显;氯盐干湿循环作用下混凝土试件预制裂缝处钢筋发生明显的局部锈蚀，裂缝间钢筋表面有轻微的均匀锈蚀;静力拉伸试验结果表明锈蚀钢筋的屈服强度、极限强度、伸长率、消耗能量、颈缩率随截面损失率的增大而线性降低;随着截面损失率的增大，钢筋屈服平台变短甚至消失;局部锈蚀发生应力集中现象，使得钢筋的塑性变形能力下降，易发生脆断。　　3、局部锈蚀钢筋力学性能数值分析研究。通过有限单元法研究了半球形蚀坑、柱形蚀坑对锈蚀钢筋力学性能的影响。试验结果表明:拉伸过程中蚀坑处出现明显的应力集中现象，蚀坑周围存在“X”型剪切区域;蚀坑数目削弱了钢筋的力学性能;蚀坑表面半径、深度交互作用共同削弱钢筋，深度的劣化作用强于半径;对于单个蚀坑的锈蚀钢筋，蚀坑深度与屈服强度、极限强度、极限应变分别成二次函数、三次函数、指数函数关系，使用相对蚀坑深度可以近似计算钢筋的主要力学指标;建立了局部锈蚀钢筋数值预测模型，便于工程应用。