近年来,复合材料以不同的结构形式在各领域得到了广泛应用。玻璃钢圆柱壳作为其中的一种结构形式,也被越来越多地应用在市政给排水、化学化工、海洋环境等工程中。玻璃钢管道、玻璃钢储罐,以及玻璃钢泵站壳体等,均为圆柱壳结构。玻璃钢圆柱壳结构在服役期内不会出现腐蚀、锈蚀等而影响其正常使用。但随着使用时间的增加,玻璃钢圆柱壳结构的力学性能会发生变化,从而可能导致玻璃钢圆柱壳结构的失效,出现重大工程问题。长期性能降低的问题,已成为制约玻璃钢圆柱壳结构的安全性和进一步发展应用的关键。本文针对上述问题,以疲劳试验为基础对玻璃钢圆柱壳的长期性能进行了研究,主要内容如下:1.首先以国际标准为依据制定了适用于玻璃钢圆柱壳试样的基本疲劳试验;接着分别对三种不同工艺的玻璃钢圆柱壳试样进行了三种不同初始挠度下的疲劳试验,得到了大量的试验数据;最后使用Poly2D模型对试验数据进行曲面拟合,获得了在任意初始挠度、任意循环周期下玻璃钢圆柱壳长期环刚度的预测公式。2.将玻璃钢圆柱壳的长期环刚度预测公式与现有的玻璃钢圆柱壳恒位移长期性能试验结果进行了对比分析,确定了玻璃钢圆柱壳试样在疲劳试验中所需要设置的循环周期次数、加载频率、位移幅值、初始挠度四个重要参数的取值,从而设计了一套基于疲劳试验的玻璃钢圆柱壳长期性能试验的一般步骤以及试验数据处理的方法。疲劳试验方法中的四个参数的具体取值为:循环周期次数为100万次,加载频率为3Hz,位移幅值为4mm,初始挠度为6.27%。3.通过采用本文提出的疲劳试验方法获得了某立式地埋玻璃钢圆柱壳结构的长期性能材料参数,然后采用有限元分析计算了该结构在服役50年内的稳定性系数变化曲线,对工程实际有重要的指导意义。在服役50年时,该立式地埋玻璃钢圆柱壳结构的环向弹性模量降低了15.88%,稳定性系数降低了8.11%。