预应力混凝土桥梁的历史悠久,迄今为止,在世界范围内,已经建造了大量预应力混凝土桥梁。随着服役年限增加,这些桥梁的钢绞线腐蚀问题变得愈发难以回避。腐蚀程度差异,以及桥梁腐蚀位置出现的随机性,使得该问题成为影响桥梁受力性能的一个存在不确定性的重要因素。本文从钢绞线发生氯离子腐蚀的角度出发,开展理论分析、试验研究和结构有限元仿真分析、随机有限元仿真分析,对钢绞线腐蚀时变理论和预应力混凝土连续箱梁桥腐蚀后的力学性能变化,进行深入研究。本文查阅与钢绞线腐蚀和腐蚀桥梁结构分析的相关文献资料,在已有研究基础上开展工作。主要研究内容和结果如下:(1)总结钢绞线腐蚀机理以及箱梁钢绞线腐蚀成因,在宏观和微观上为预应力混凝土连续箱梁钢绞线腐蚀的研究提供理论指导。(2)进行腐蚀钢绞线时变模型研究,更新和优化时变理论模型,提出钢绞线力学性能时变模型、钢束预应力时变损失理论模型,并进行了实例应用分析。(3)对钢绞线腐蚀形态和力学性能开展试验研究,总结腐蚀和钢绞线拉伸断裂后的形态,提出基于以腐蚀率为变量的力学性能指标。试验结果表明,钢绞线主要力学性能指标随腐蚀率增长呈现加速损失的非线性变化,根据试验结果提出钢绞线强度、弹性模量及延伸率与腐蚀率的关系模型。钢绞线腐蚀率小于10%时,钢绞线腐蚀损失简化模型适用性较好,且钢绞线外丝对中丝保护作用明显。(4)根据试验得到的钢绞线力学性能指标,结合腐蚀钢绞线面积退化模型,进一步完善了钢绞线腐蚀情况分类标准、钢绞线腐蚀等级划分。(5)对不同腐蚀工况下预应力混凝土连续箱梁,用ANSYS进行有限元仿真分析,研究其在不同腐蚀工况下内力、变形、以及破坏形态,综合对比各腐蚀工况下,预应力混凝土连续箱梁的应力、挠度、钢绞线应力、破坏形态、破坏位置等。(6)使用响应面法进行随机有限元可靠度分析,并与时变可靠度分析结果对比。