随着社会经济快速发展,国家提出了“五横七纵”的交通总体规划,作为肩负跨越山川、湖海的桥梁工程,在道路交通的建设中坐落在祖国大地各处。而从世界范围发展趋势来看,高性能钢(High-performance steel)以其高强、轻质、高韧性、耐蚀性以及易焊性的优点,逐渐被运用在桥梁建设当中。在当前的工程时代背景下,高性能钢梁桥在服役期间的耐久性则成为一个需要关注的问题。本文主要采用持续荷载与通电锈蚀复合作用的方法,对高性能H型钢梁的下半截面进行局部腐蚀,运用试验和Abaqus有限元软件建模,展开高性能钢梁局部锈蚀后的静力性能研究。同时加入纯通电锈蚀钢梁,开展分别在应力状态和无应力状态下,锈蚀表面形貌的对比分析。总结所做的工作主要包含如下:(1)设计加工了四片Q550E高性能H型钢梁,开展了 H型钢梁的两类有无持续荷载作用的通电加速试验,研究了持续荷载与局部锈蚀共同作用下钢梁锈蚀表面特征;开展了两点对称加载试验,得到了持续荷载下的局部锈蚀钢梁力学性能变化规律。(2)采用FARO Laser Scan Arm三维激光扫描测量仪,分别获取了持续荷载下锈蚀和纯通电锈蚀的钢梁表面形貌特征,使用分形法中的盒宽变换法,对不均匀锈蚀钢梁的表面形貌的崎岖、不平整程度进行量化表征,得到了在有无应力状态作用下的钢梁表面形貌的分形维值并展开对比分析。从表面锈蚀的不均匀性这一指标对钢梁腐蚀程度进行阐述,说明了持续荷载对钢梁锈蚀的影响。(3)对钢梁试验结果开展静力性能分析,主要从钢梁的破坏形态、极限抗弯承载力、荷载挠度曲线、考虑应变的破坏失效模式以及加载过程中的平截面假定判定,这五个指标进行研究。结合试验现象和结果,推导出以纯弯曲理论及其推广作为基础的极限抗弯承载力计算公式,为今后锈蚀钢梁承载力计算提供参考。(4)使用Abaqus有限元软件建立了锈蚀H型钢梁的三维几何模型。从破坏形态、极限承载力、荷载挠度曲线、整体应力分布情况四个指标,对比分析了模型计算结果和试验结果,分析结果误差较小,吻合程度高。