Não tenho certeza, mas acho que você deseja abrir o arquivo de registro para escrever apenas uma vez, não é?
Nesse caso, você precisa usar um sub-shell, enviar para o STDOUT e, fora dele, enviá-lo para o arquivo de log.
#! /bin/bash
log="loadlog.log"
(
for i in {1..10}; do
n=$((100*$i))
echo "## Users=$i requests=$n ##"
ab -n $n -c $i http://mainserver.com/index.html
ssh root@mainserver cat /proc/loadavg
echo "======"
done
) >> $log
Além disso, recomendo que você faça algo com seu estilo de código, pois é ilegível. E você precisa usar #!/bin/bash
porque usa construções específicas do bash no loop.