钢筋锈蚀是造成混凝土结构耐久性劣化的主要因素之一，由于混凝土质量的不均匀性、服役环境的不稳定性以及钢筋各部位受力程度不同等因素的影响，在钢筋锈蚀后，其表面特征及力学性能均呈现明显的随机性，因此，研究锈蚀钢筋表面特征的统计规律及其力学性能退化的随机模型对钢筋混凝土结构的耐久性评估和寿命预测具有重要意义。本课题以一般大气环境下实际钢筋混凝土结构中取出的锈蚀箍筋为研究对象，通过分析锈蚀钢筋表面轮廓不均匀性、最大截面损失率和锈坑分布随机性对其力学性能的影响，建立锈蚀钢筋力学性能退化的随机模型。主要内容如下：基于分形理论对锈蚀钢筋表面轮廓的不均匀性进行统计分析，得到锈蚀钢筋的特征轮廓参数，通过回归分析，研究了锈蚀钢筋特征轮廓参数与其质量损失率和力学性能之间的关系。采用概率统计方法分析了锈蚀钢筋表面锈坑深度和宽度、深宽比及最大锈坑深度的分布特征，结果表明：锈坑深度和宽度服从对数正态分布、深宽比服从正态分布、最大锈坑深度服从极值Ⅱ型分布，建立了锈坑尺寸概率统计参数与锈蚀钢筋质量损失率之间的关系。通过锈蚀钢筋拉伸试验，分析总结了锈蚀钢筋力学性能退化的主要影响因素，以锈蚀钢筋的最大截面损失率和最大锈坑深度为参数指标，建立了锈蚀钢筋的力学性能退化随机模型，为钢筋混凝土结构耐久性评估奠定基础。