外护套破损的在役拉吊索结构，索内镀锌钢丝或钢绞线直接暴露于自然环境中，特别是酸雨的服役环境下，镀锌钢丝或钢绞线腐蚀非常严重，造成重大安全隐患。通过酸雨环境下拉吊索钢绞线在交变应力、静态应力和无应力工况的加速腐蚀试验，运用数字化扫描电子显微镜对腐蚀试件进行图像采集，并进行图像灰度分析，研究钢绞线细观层次的腐蚀损伤力学行为。探索一种基于图像灰度分析的钢绞线腐蚀疲劳损伤评定方法，以期能更好的评估在役拉吊索服役状况与剩余寿命，为桥梁拉吊索结构检测、养护、更换决策提供科学依据。试验表明：腐蚀使钢绞线塑性降低，脆性增强，而在交变应力和环境腐蚀耦合作用下，试件的塑性降低更多，更易发生脆断。当腐蚀时间为720h时，与无腐蚀试件相比，交变应力工况下试件的断后伸长率下降约50%，破断应力下降较多，个别试件的破断应力下降了约40%，试件发生脆断。静态应力以及无应力工况下腐蚀720h的试件，断后伸长率约为无腐蚀试件的70%。基于图像腐蚀特征，腐蚀时间在120h~240h，各工况下的腐蚀试件抗拉强度变化不大，说明钢绞线镀锌层腐蚀阶段，表面腐蚀对其力学性能影响不大；腐蚀时间为360h，交变应力工况相比无应力和静态应力工况下的试件，腐蚀更严重，破断应力有大幅下降的趋势。研究也表明，腐蚀图像能反映钢绞线细观损伤行为，细观的损伤行为又与其承载能力密切相关。腐蚀图像灰度分布、细观损伤以及承载力变化之间存在一定的映射关系。