疲劳是结构失效的主要原因之一,疲劳破坏也是工程中非常普遍的现象。实际钢结构构件在服役过程中往往会受到强风、地震、车辆等重复荷载的作用,这些重复荷载可能会导致钢构件疲劳破坏的发生。另一方面,钢结构工作离不开一定的工作环境,大气腐蚀环境下的钢结构极易发生锈蚀。已有研究表明：钢材锈蚀(尤其是因不均匀锈蚀而产生的局部锈蚀坑)对其疲劳性能的影响尤为显著。因此,本文主要研究局部锈蚀对钢材疲劳性能的影响。论文在考虑局部蚀坑深度和纵向长度两个因子的基础上,设计了三组24个试件。结合相关研究成果和本文的试探性试验结果,提出了单个局部腐蚀坑的简化表征方法。采用电化学加速锈蚀试验方法,完成了24根钢材试件的锈蚀试验。试验结果验证了用法拉第定理计算通电时间以控制蚀坑尺寸的可行性。采用轴向应变控制方法,取应变幅度为-0.1%-0.3%,对24根锈蚀试件和2根光滑试件进行了低周疲劳试验,分析了蚀坑二维尺寸对钢材疲劳寿命的影响以及部分试件低周疲劳过程中的循环响应特征。结果表明：蚀坑的存在使钢材的低周疲劳寿命急剧下降；蚀坑深度小于1.1mm时,疲劳寿命随蚀坑深度的增加呈明显的下降趋势,超过1.1mm后,各试件的疲劳寿命维持在一个比较低的水平；在加载应变幅较低时(<0.3%),Q235钢材呈现循环软化特性。利用有限元方法探讨了试件表面局部蚀坑的二维尺寸(dmax、Lx、dmax/Lmax)对应力集中系数Kt的影响。研究发现：蚀坑深径比在dmax/Lmax<0.5的范围内时,Kt随dmax/Lmax的增大而增大；试件的疲劳寿命随Kt的增加整体上呈下降趋势,Kt1.44时下降程度比较大。借助光学显微镜和扫描电镜对比分析了应力集中对断口宏观及微观形貌的影响,分析表明：锈蚀试件疲劳裂纹均萌生于局部锈蚀坑底部,且源区裂纹数量随应力集中程度的增大而逐渐增多；断口扩展区微观形貌呈现典型的疲劳条带特征。