1.疲勞破壞的概念 

鋼結(jié)構(gòu)的疲勞破壞是指鋼材或構(gòu)件在反復(fù)交變荷載作用下在應(yīng)力遠(yuǎn)低于抗拉極限強度甚至屈服點的情況下發(fā)生的一種破壞。就斷裂力學(xué)的觀點而言，疲勞破壞是從裂紋起始、擴展到最終斷裂的過程。

疲勞破壞與靜力強度破壞是截然不同的兩個概念。它與塑性破壞、脆性破壞相比，具有以下特點。

(1)疲勞破壞是鋼結(jié)構(gòu)在反復(fù)交變動載作用下的破壞形式，而塑性破壞和脆性破壞是鋼結(jié)構(gòu)在靜載作用下的破壞形式。

(2)疲勞破壞雖然具有脆性破壞特征，但不完全相同。疲勞破壞經(jīng)歷了裂縫起始、擴展和斷裂的漫長過程，而脆性破壞往往是無任何先兆的情況下瞬間發(fā)生。

(3)就疲勞破壞斷口而言，一般分為疲勞區(qū)和瞬斷區(qū)。疲勞區(qū)記載了裂縫擴展和閉合的過程，顏色發(fā)暗，表面有較清楚的疲勞紋理，呈沙灘狀或波紋狀。瞬斷區(qū)真實反映了當(dāng)構(gòu)件截面因裂縫擴展削弱到一臨界尺寸時脆性斷裂的特點，瞬斷區(qū)晶粒粗亮。

2.疲勞砸壞的影晌因素分析 

疲勞是一個十分復(fù)雜的過程，從微觀到宏觀，搜勞破壞受到眾多因素的影響，尤其是對材料和構(gòu)件靜力強度影響很小的因素，對疲勞影響卻非常顯著，例如構(gòu)件的表面缺陸、應(yīng)力集中等。影響鋼結(jié)構(gòu)疲勞破壞的主要因素是應(yīng)力帽、構(gòu)造細(xì)節(jié)和循環(huán)次數(shù)，而與鋼材的靜力強度和最大應(yīng)力無明顯關(guān)系。

應(yīng)力集中對鋼結(jié)構(gòu)的疲勞性能影響顯著，而構(gòu)造細(xì)節(jié)是應(yīng)力集中產(chǎn)生的根源。構(gòu)造

細(xì)節(jié)常見的不利因素如下:

(1)鋼材的內(nèi)部缺陸，如偏析、夾渣、分層、裂紋等；

(2)制作過程中剪切、沖孔、切割； 

(3)焊接結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力； 

(4)焊接缺陷的存在，如氣孔、夾渣、咬肉、未焊透等； 

(5)非焊接結(jié)構(gòu)的孔洞、刻槽等； 

(6)構(gòu)件的截面突變； 

(7)結(jié)構(gòu)由于安裝、溫度應(yīng)力、不均勻沉降等產(chǎn)生的附加應(yīng)力集中。 

3.提高和改善疲勞性能的措施 

由疲勞性能的影響因素來看，提高和改善疲勞性能的途徑只有從減小應(yīng)力集中入手。

具體措施如下:

(1)精心選材對用于動載作用的鋼結(jié)構(gòu)或構(gòu)件，應(yīng)嚴(yán)格控制鋼材的缺陷，并選擇優(yōu)

質(zhì)鋼材；

(2)精心設(shè)計力求減少截面突變，避免焊縫集中，使鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)造做法合理化； 

(3)精心制作使缺陷、殘余應(yīng)力等減少到最低程度； 

(4)精心施工避免附加應(yīng)力集中的影響； 

(5)精心使用避免對結(jié)構(gòu)的局部損害，如劃痕、開孔、撞擊等； 

(6)修補焊縫目的是緩解缺陷產(chǎn)生的應(yīng)力集中； 

(7)嚴(yán)格執(zhí)行《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GBJ 5002-2003)規(guī)范中已建立了疲勞驗算方法，此方法對防止疲勞破壞的發(fā)生有重要作用。

總之，依靠精心的選材、設(shè)計、制作、安裝和使用，再加上焊接之后的一些特殊工藝措施，可以達(dá)到提高和改善疲勞性能的作用。