与中、低强度钢材相比,高强钢因具有强度高、韧性好等优点而被广泛应用于修建房屋、大跨度悬索吊桥、海工吊车以及海洋钻井平台等建（构）筑物。然而,高强钢结构在服役过程中常会承受频繁交替的动力荷载作用,造成结构不可避免会发生疲劳损伤累积。这些疲劳损伤必然会使钢材内部微观结构发生改变,降低钢材的力学性能、削弱承载力。因此,对具有不同疲劳损伤的高强钢结构的残余力学性能展开系统研究,分析疲劳损伤对高强钢结构力学性能的影响规律,为疲劳损伤高强钢结构残余力学性能评估和维修加固具有一定参考价值。本文基于实际工程中大量使用的Q460和Q690高强结构钢在不同荷载作用下的疲劳寿命,开展不同程度的疲劳损伤试验和静力拉伸试验研究,分析具有不同疲劳损伤的Q460和Q690高强结构钢力学性能的变化规律,主要研究内容如下:（1）测试Q460和Q690高强钢材在不同荷载水平下的疲劳寿命,建立概率S-N曲线方程。基于疲劳S-N曲线的幂函数表达式,利用概率论相关知识并运用成组法建立具有不同可靠度P和置信水平γ的P-S-N、γ-P-S-N曲线方程。对Q460和Q690高强钢材进行疲劳试验,获得不同荷载水平下的疲劳寿命;根据试验数据,利用成组法建立两种高强钢材的概率S-N曲线方程,探讨具有不同可靠度的疲劳寿命的变化规律。（2）研究疲劳损伤对Q460和Q690钢材拉伸力学性能的影响规律。根据概率S-N曲线方程确定Q460和Q690钢材具有一定可靠度的疲劳寿命,并按照一定比例确定各荷载水平下不同疲劳损伤试验需要加载的循环次数。然后,对这两种高强钢材开展不同循环次数的疲劳损伤试验,以及对具有不同疲劳损伤的高强钢试件开展拉伸试验,获得不同疲劳损伤高强钢试件的应力-应变曲线及屈服强度、抗拉强度和伸长率等力学性能参数。根据试验数据的变化情况,分析疲劳损伤对Q460和Q690钢材拉伸力学性能的影响规律,给出各力学性能参数随疲劳损伤变化的预测表达式。（3）基于不同性能水准的Q460和Q690高强钢材疲劳损伤分析。观察不同疲劳损伤试件的断口形貌,统计分析不同疲劳荷载水平下Q460和Q690高强钢断裂模式。利用EVO18型扫描电子显微镜对试件断口截面进行扫描,观察应力水平和疲劳损伤对断口表面的疲劳辉纹、花样、韧窝大小以及数量、表面的粗糙程度等微观形貌的影响规律。基于试件断口的宏观、微观形貌特征对Q460和Q690高强钢材性能水准疲劳损伤进行判断,为实际工程应用提供参考。