海工混凝土结构因处于氯离子浓度高的环境中且预期使用年限长，在服役过程中可能会受到不同程度的锈蚀损伤而导致性能退化，性能变化之后的结构在外荷载作用下可能会脱离预期要求而造成严重的危害，故研究受腐蚀钢筋混凝土墩柱性能退化具有重要的工程意义。本文通过制作8根混凝土墩柱试件，试验研究了腐蚀钢筋混凝土墩柱承受不同形式荷载作用下的性能变化，并基于扩展有限元法（XFEM）和混凝土黏聚力模型运用软件ABAQUS对钢筋非均匀锈蚀膨胀保护层混凝土锈胀开裂的过程进行了数值模拟，研究初始损伤裂缝、混凝土强度、保护层厚度及钢筋直径对保护层内裂纹萌生、扩展及混凝土力学性能的影响，通过试验和数值分析研究，得出以下主要结论：(1)水平荷载往复作用下，钢筋锈蚀对墩柱的开裂荷载基本没有影响，而对墩柱的屈服强度和极限强度有一定影响，较小锈蚀率对试件的极限承载能力影响不明显；锈蚀率较大的试件降低程度相当显著，纵筋锈蚀率7.16%、箍筋锈蚀率18.27%的试件平均承载能力降低了11.5%，纵筋锈蚀率为8.00%、8.41%、7.96%，箍筋未锈的试件，其对应的平均极限承载能力分别下降了8.3%、8.3%和6.7%。(2)水平往复荷载作用下墩柱的荷载-位移曲线在正、负方向上呈不对称状，而同一试件中，纵筋锈蚀严重一侧的屈服荷载与极限荷载较另一侧更高，甚至与未锈蚀试件的承载能力相当，主要是钢筋锈蚀不均匀和螺旋箍筋共同作用的结果。(3)钢筋锈蚀使墩柱提早进入屈服，而箍筋良好的约束作用使墩柱极限位移基本保持不变，故在一定锈蚀程度内，钢筋锈蚀能较大程度地提升螺旋箍筋墩柱的延性；但降低了滞回耗能能力，锈蚀率越大，降低越明显，特别是纵筋（7.16%）、箍筋（18.27%）均锈蚀严重的试件，其耗能能力较未锈蚀试件下降了16.7%。(4)轴向重复荷载快速加载作用对腐蚀墩柱性能没有显著影响，而保护层混凝土锈胀开裂导致钢筋、混凝土之间应变不协调。(5)采用XFEM与混凝土黏聚力本构模型能有效模拟保护层锈胀开裂的全过程而避免网格重划分，并且初始损伤裂纹的存在改变了混凝土内裂纹萌生的机理，抑制了内裂纹的萌生，却加速了裂纹开展贯穿保护层。(6)初始无损伤结构最终裂纹扩展贯穿保护层是锈胀位移和锈蚀产物渗入裂缝产生作用力共同作用的结果，且裂纹萌生基本对称分布于(-20°，-45°)或者(20°，45°)，扩展角最终趋于120°，与试验观测结果基本吻合。