长期处于腐蚀环境中的钢结构尽管采取了防护与构造措施仍无法避免锈蚀行为的发生,进而影响结构力学性能以及后期加固修复效果。采用碳纤维增强复合材料（CFRP）加固钢结构因其便捷高效的优点已得到广泛应用,但在加固锈蚀钢结构过程中,由于锈蚀钢表面形貌的凹凸不平使得粘结界面受力更为复杂进而影响加固效果。为了研究锈蚀对CFRP板/钢板界面性能的影响,本文开展了自然锈蚀钢板表面形貌参数评定工作,并研究了评定参数和CFRP加固锈蚀钢板界面性能之间的关系,具体内容包含以下几个方面:（1）选取了工业环境下的6块钢板,并依据锈层形貌将其划分为6个锈蚀等级;对6块钢板进行表面形貌三维扫描获得其三维坐标数据,通过对坐标数据进行统计分析,最终选取了表征参数Sdr、d/w对锈蚀钢板表面形貌进行表征,并建立了锈蚀等级与表征参数以及锈蚀率之间的关系。研究发现,Sdr、d/w与锈蚀等级的关系曲线均呈现先上升,后降低,再上升的趋势。整体来看锈蚀后期的Sdr、d/w均会较锈蚀初期高。（2）通过对18个CFRP/锈蚀钢板单搭接试件开展静力拉伸试验,得到了各个试件的CFRP板应变分布、胶层剪应力分布、荷载-位移曲线和粘结-滑移关系,并将试验获得的试件刚度、极限承载力和有效粘结长度与第二章所获得的表面形貌表征参数建立了关系。研究发现:Sdr、d/w与极限承载力的关系曲线均呈现先上升后下降的趋势,整体来看锈蚀表面形貌的出现可以增加界面粘结强度进而使得极限承载力提高;Sdr、d/w与刚度的关系曲线均呈现略微下降后又逐渐上升的趋势,当Sdr、d/w较小时,应力集中程度随参数的增大而明显增大,使得刚度下降;当Sdr、d/w较大时,随着Sdr、d/w的进一步增加,界面有效粘结面积、界面机械咬合力增大明显,因而刚度也随之增加。（3）基于表面形貌三维扫描技术和混合模式下的内聚力破坏准则,建立了考虑钢板实际锈蚀表面形貌的CFRP/锈蚀钢板单搭接试件有限元模型,将模拟获得的应力云图、刚度、极限承载能力与试验结果进行对比,发现两者较为吻合,验证了此模型的正确性;通过开展碳板胶弹性模量对试件极限承载力影响的扩展分析,发现在其他参数不变的条件下,碳板胶弹性模量的增大会使得试件极限承载力减小。（4）对单搭接试件静力拉伸试验开展了界面性能的理论分析,并完成了界面性能相关理论公式的推导;将粗糙度参数Sdr、d/w代入理论推导公式中,获得了极限承载力计算值、荷载-位移曲线计算值、90%Pu所对应的剪应力分布曲线计算值以及有效粘结长度计算值,并将计算值与试验结果进行了对比,发现两者较为吻合,由此验证了理论推导公式的可用性。