随着现代土木工程的不断进步和发展,大量混凝土结构,如桥梁、吊车梁、采油平台和核防御壳等,长期经受循环荷载的作用,疲劳破坏是其主要破坏形式之一。混凝土在单轴重复荷载作用下的疲劳性能,国内外已有较多的研究,而实际结构中的混凝土常处于复杂应力状态,这类混凝土疲劳试验资料还相当少。本文第一部分,在收集、总结大量的国内外资料的基础上,首先,介绍了混凝土疲劳性能试验研究的现状及相关理论,试验研究基本上分为两大类：受压疲劳试验和受拉疲劳试验；而相关理论大致可以归结为：疲劳损伤的机理、疲劳累积损伤及疲劳本构模型。然后,阐述了混凝土疲劳特性研究的基本理论及概念,并着重阐述了混凝土的疲劳寿命分布,即服从两参数威布尔分布；以及混凝土线性累积损伤准则和非线性疲劳累积损伤准则。第二部分是混凝土疲劳寿命研究,以吕培印教授等做的定侧压混凝土双轴压疲劳试验数据为基础,利用线性回归,验证定侧压下混凝土双轴压疲劳寿命服两参数威布尔分布；根据两参数威布尔分布的线性回归分析结果,给出了定侧压混凝土双轴压疲劳寿命的分布规律,同时提出了考虑不同侧应力比和存活率下的单对数疲劳方程。第三部分,以定侧压混凝土双轴压疲劳试验为背景进行有限元仿真模拟,根据试验中给出的混凝土破坏形态,分析了混凝土疲劳破坏的机理,提出了相应的破坏准则及疲劳失效准则；然后结合第三章给出的疲劳方程,运用有限元软件Ansys Workbench对定侧压下混凝土双轴压疲劳特性试验进行有限元仿真模拟,将模拟出的结果与试验结果进行了对比研究。第四部分,运用有限元软件MSC.Patran、Dytran模拟计算了混凝土厚壁圆筒的应力分布情况,给出了混凝土厚壁筒的应力—半径变化曲线、应力—时间变化曲线及混凝土内侧节点的速度、加速度及位移随时间的变化曲线；然后,利用提出的S-N疲劳方程对混凝土厚壁圆筒进行疲劳寿命的预测。