随着北京城市化进程的迅猛发展，城市地面空间日益陷入拥挤局面，有效利用地下空间已经成为北京市城市发展的重要战略方针。而随着地下工程的大量使用，地下工程的耐久性问题逐渐凸显并受到人们的重视。地下基础设施耐久性不良导致其维护周期和使用寿命缩短，严重时还会威胁人民群众的生命财产安全。硫酸盐侵蚀破坏被认为是引起混凝土材料失效破坏的主要因素之一，同时伴随着地下结构所受上部荷载的耦合作用，导致混凝土开裂、剥落，使得钢筋外露锈蚀。因此研究地下环境中混凝土结构钢筋锈蚀具有重要的现实意义。本文依托“北京市自然科学基金重大项目[8100001]”，对不同强度且掺加不同掺和料的混凝土进行环境和荷载的耦合试验，同时对损伤混凝土的修补后耐久性效果进行研究，具体研究内容和成果如下:　　(1)首先模拟了北京市地下环境，并确定了地下环境中耐久性加速模拟试验，应用线性极化方法对硫酸盐和荷载共同作用下掺有不同掺合料的钢筋混凝土试件进行了钢筋锈蚀试验研究，试验结果表明荷载加速了混凝土结构中的钢筋锈蚀，粉煤灰和矿渣的掺入降低了钢筋锈蚀速率，且矿渣的效果好于粉煤灰。　　(2)通过比对处于全浸泡状态下的钢筋混凝土构件和半浸泡状态的水槽发现，全浸泡的构件的锈蚀速率快于半浸泡的构件，且锈蚀严重程度也更高。　　(3)采用六种不同的修补方法对损伤混凝土进行修补，养护好后浸泡在5％硫酸镁溶液中进行耐久性研究，试验结果表明采用牺牲阳极法，可使构件的极化电阻最大且随腐蚀时间变化最为平缓，对于提高构件钢筋的抗硫酸盐侵蚀效果最为明显;在构件修补之后涂抹水泥基渗透结晶材料或有机硅憎水剂能够在构件表面形成保护层，在一定时间内有效地防止腐蚀溶液的渗入，但长期效果不明显。极化电阻和锈蚀电流密度之间存在对数关系，通过数据拟合得到了极化电阻和电流密度之间的关系式。　　(4)最后对锈蚀钢筋混凝土的承载力进行理论分析建模。当钢筋混凝土构件发生锈蚀但未开裂时，受压钢筋处混凝土会处于拉压双向应力状态，此时其应力为σc=-0.74fc。而钢筋混凝土承载力计算方法与普通钢筋混凝土梁类似，可添加钢筋修饰率评估承载力模型。　　当钢筋混凝土构件发生锈蚀开裂后，平截面假定已不适用。应用材料力学方法得到理论评估模型，通过模型可知，锈蚀开裂长度越长，承载力降低越大。因此本章采用无粘结预应力梁的设计方法来分析锈蚀开裂后梁的承载力，得到其计算模型。