对于桥梁钢管构件,设计时常利用其抗扭刚度较大的优势,实际工程中由于拉、扭等多轴荷载组合作用,不可避免遇到复合型疲劳破坏问题。疲劳断裂的研究,关键在于裂纹扩展路径的研究和剩余疲劳寿命的预测,然而目前对于桥梁钢圆管结构中复合型裂纹的扩展模式和寿命计算的研究相对较少。因此本文基于损伤钢圆管的疲劳裂纹扩展试验,通过有限元软件ANSYS和疲劳分析软件FRANC3D的交互使用,实现对单轴和多轴比例荷载作用下的损伤钢圆管进行裂纹扩展模拟,并提出采用等效的Ⅰ型应力强度因子幅预测复合型裂纹的疲劳寿命,主要研究工作和分析成果如下:（1）针对单轴拉伸荷载作用下的损伤钢圆管张开型（Ⅰ型）疲劳裂纹的应力强度因子KⅠ问题,建立有限元模型计算典型长度下的周向裂纹前缘KⅠ值,考虑圆管半径和壁厚的影响,对KⅠ的几何修正系数进行回归分析,得到简化计算公式。（2）分别针对单轴拉伸和纯扭转荷载作用下的损伤钢圆管疲劳裂纹扩展问题,基于既有试验结果,采用有限元方法模拟疲劳裂纹扩展行为并与试验结果进行对比验证。结果表明:有限元扩展方法能较为准确地模拟损伤钢圆管的疲劳裂纹扩展路径,并且对于受单轴拉伸疲劳荷载作用的损伤钢圆管,可采用基于FⅠ拟合公式得到的Ⅰ型应力强度因子幅预测其疲劳寿命;对于受纯扭转荷载作用下的损伤构件,其开裂模式也以Ⅰ型为主,对比数值计算和试验结果,发现可采用有效复合型应力强度因子幅ΔKeff预测其疲劳寿命。（3）对于拉-扭比例荷载作用下的损伤钢圆管疲劳裂纹扩展问题,建立有限元模型模拟其疲劳裂纹扩展行为,分析复合型裂纹的应力强度因子并提出基于等效Ⅰ型应力强度因子幅ΔKⅠeq预测复合裂纹疲劳寿命。结果表明:拉-扭比例荷载作用下的复合型裂纹应力强度因子比例|KⅠⅠ/KⅠ|和|KⅠⅠⅠ/KⅠ|受拉-扭荷载比例、径厚比和初始损伤的影响,复合型裂纹中仍以I型应力强度因子为主导,可采用等效的Ⅰ型应力强度因子幅ΔKⅠeq预测疲劳寿命,计算结果较为准确,并且具有一定安全系数。本文所得到的研究成果对损伤钢圆管构件疲劳裂纹扩展预测和寿命评估有一定参考价值。