混凝土结构中钢筋锈蚀是导致结构耐久性不足的主要原因之一。锈蚀产生的锈胀作用会使保护层过早开裂,保护层表面产生裂缝,裂缝有害介质提供通道,从而导致更严重的耐久性问题。而裂缝作为锈胀作用在保护层上产生的效应,容易获得,可直接通过表面的裂缝宽度,来评估结构中内部钢筋的锈蚀情况。此外实际结构发生锈蚀都在受力状态下,而持载必然对混凝土锈胀开裂有一定影响。同时实际锈蚀过程中保护层受到环向约束作用,为了尽可能模拟结构的实际锈蚀情况。本文将研究持载锈蚀、环向约束等因素对于混凝土锈胀过程的影响,主要内容包括以下工作:(1)考虑到实际锈蚀过程中部分锈蚀产物流入锈胀裂缝,基于这一实际情况,提出新的简化的锈胀作用模型,采用等效周长假设对无环向约束下保护层开裂过程进行分析,并建立锈胀裂缝模型,用试验数据验证模型有效性,结果表明:提高保护层厚度保护层承载力提高,流入裂缝中锈蚀产物量增多,因此锈胀裂缝宽度减小,锈蚀电流是影响锈胀的主要因素。(2)考虑实际结构中钢筋锈蚀是在持载状态下发生的,根据粘结应力与混凝土环径向应力关系,提出新的持载简化作用,对持载作用下混凝土的锈胀过程进行分析,结果表明:持载会对保护层造成初始损伤,因此持载锈蚀下保护层开裂时间提前,持载导致保护层提前开裂,不利于结构的耐久性。(3)考虑CFRP环向约束对混凝土锈胀过程的影响,利用弹塑性力学,建立了CFRP约束下的锈胀裂缝宽度模型,通过已有试验验数据验证了模型的有效性,对不同的参数进行了分析讨论,结果表明:CFRP环向约束有效提高混凝土承载力,减小裂缝宽度。