一、钢结构疲劳破坏的定义

钢结构疲劳破坏是指在连续反复荷载作用下，结构由于内部缺陷（如焊接裂纹、材料不连续等）而引发的破坏现象。这种破坏过程通常分为裂纹的形成、扩展和最终断裂三个阶段。在疲劳破坏过程中，可以认为不存在裂纹形成阶段，而裂纹的扩展是相对缓慢的，直至达到临界尺寸导致突然的断裂。

二、影响钢结构疲劳破坏的因素

影响钢结构疲劳破坏的主要因素是应力集中。在钢结构中，应力集中的产生原因复杂多样，如焊接缺陷、几何形状突变、孔洞边缘等。这些因素会导致局部应力显著高于平均应力，从而降低了结构的疲劳强度。与均匀应力状态下的材料不同，应力集中的存在使得钢结构在相同的循环载荷下更容易出现疲劳破坏。

在疲劳载荷的循环作用下，金属材料内部晶体的位错密度逐渐增大，形成位错纠结和高密度位错带。这些带状区域阻碍了位错的运动，导致晶体内部出现滑移带。随着循环次数的增加，滑移带不断发展成亚晶结构。在此过程中，晶体内部的位错演变和相互运动，最终在材料内部形成裂纹。这些裂纹的起始通常发生在晶粒边界或缺陷处，而裂纹的形成、扩展和最终断裂构成了钢结构疲劳破坏的微观机制。