钢筋锈蚀是影响钢筋混凝土结构耐久性主要因素之一,其对钢筋与混凝土之间粘结滑移性能具有显著影响。粘结是钢筋和混凝土之间一种复杂的相互作用,通过粘结传递两者之间的应力,粘结作用的退化会造成钢筋混凝土结构构件力学性能的降低。因此,研究锈蚀钢筋和混凝土之间粘结滑移性能,以及对锈蚀钢筋混凝土不同阶段的损伤测试,对于评估锈蚀钢筋混凝土结构使用性能具有重要的理论的意义和实际价值。本文通过对锈蚀钢筋混凝土拉拔试验以及非线性超声测试试验,分析验证了非线性超声技术在锈蚀钢筋混凝土测试中的适用性和敏感性,研究了箍筋间距s、保护层厚度c和钢筋锈蚀率ω对粘结滑移性能和非线性超声特征参数的影响,建立了考虑箍筋间距s、保护层厚度c和钢筋锈蚀率ω的钢筋混凝土粘结滑移本构模型,并利用ANSYS建立的有限元模型进行对比验证。主要研究内容如下:(1)通过拔出试验研究了钢筋锈蚀率、保护层厚度以及箍筋间距对极限粘结强度影响,并建立了反映不同因素影响的极限粘结强度经验公式。结合规范和试验数据,建立了考虑不同锈蚀率、保护层厚度和箍筋间距的粘结滑移本构关系。通过内贴应变片,研究了钢筋应变和粘结强度随钢筋锚固位置变化的关系,建立了锚固位置函数。(2)基于本文的粘结滑移本构模型,通过ANSYS有限元软件,采用Beam188钢筋单元、Solid65混凝土单元以及Combin39非线性弹簧单元建立的三维实体拔出模型,模拟钢筋混凝土粘结破坏的全过程。从理论上分析了钢筋锈蚀率、保护层厚度以及箍筋间距对粘结滑移性能的影响,并与试验结果和公式计算结果进行对比验证。(3)利用非线性超声技术对试件锈前,锈后以及加载全过程的损伤测试,分析验证了此方法在混凝土损伤测试中的适用性和敏感性,研究了非线性超声特征参数随不同钢筋锈蚀率、保护层厚度以及箍筋间距变化规律,建立了描述极限粘结强度和非线性系数关系的经验公式。