斜拉桥因其巨大的跨越能力和相对良好的空气动力稳定性在国内外得到了广泛的应用,斜拉索作为整个结构体系的生命线,起着联系和支撑桥面主梁与索塔的作用,然而斜拉索本身的材料特性和拉索系统长期暴露在自然环境中,导致斜拉索极易被腐蚀断裂。针对这一问题,本文通过钢绞线电化学加速锈蚀试验和单向拉伸试验,得到了钢绞线的腐蚀行为特征和腐蚀程度随时间变化的规律。对比三种钢绞线腐蚀损伤率评定方法,总结了三种计算方法对不同损伤形式钢绞线的适用情况。最后,运用ABAQUS对钢绞线不同损伤形式、不同损伤程度和不同损伤位置的工况进行模拟,得到了钢绞线腐蚀断裂特征及腐蚀后应力应变变化规律。本文得到的主要结论有:(1)PE护套破损形式决定钢绞线腐蚀行为特征。环向破损时,钢绞线在破损口截面沿环向发生均匀腐蚀。纵向破损时,钢绞线在纵向破损口一侧沿径向发生腐蚀;加速锈蚀时间增加,钢绞线腐蚀深度、腐蚀产物体积以及损伤口扩展范围增大,但钢绞线的锈蚀速度逐渐减小;(2)失重法可以用于对比不同损伤形式钢绞线腐蚀率和腐蚀速率,截面损失法和深度法能够较准确评定护套破损钢绞线的腐蚀率。(3)纵向受损钢绞线其拉伸曲线与未腐蚀钢绞线接近,都有明显的塑性阶段;环向受损钢绞线拉伸曲线没有屈服平台。(4)腐蚀钢绞线的名义弹性模量和抗拉强度总体上随着腐蚀损伤率增大而减小。环向腐蚀损伤钢绞线随腐蚀损伤率增大其名义弹性模量和抗拉强度降低幅度逐渐衰弱。纵向腐蚀损伤钢绞线名义弹性模量和抗拉强度与钢绞线腐蚀损伤率具有较好的线性关系。(5)数值模拟结果表明,不同腐蚀损伤形式下,钢绞线的断裂形式和断裂过程不同。环向腐蚀损伤钢绞线在破损口处整体断裂,纵向腐蚀损伤钢绞线腐蚀侧丝先断裂,然后中心丝、未腐蚀侧丝断裂。其中环向腐蚀损伤钢绞线的断裂形式和应力应变变化与损伤口到钢绞线近端部的距离有关。