以水坝为代表的大体积混凝土结构，其内部往往存在大量的微裂纹，在外部的地震荷载或水压力的周期性循环变化等疲劳荷载的作用下，内部的微裂纹数量将逐渐增加并相互贯通，导致宏观裂缝的产生与发展，严重影响水坝的正常使用。在工程实际中，往往利用实验室中的小尺寸混凝土试件的疲劳断裂试验结果分析大体积混凝土结构的疲劳裂缝扩展规律。由于断裂参数存在尺寸效应，导致分析结果难以应用。因此，建立通过小尺寸混凝土试件的疲劳断裂试验结果得到大体积混凝土结构的疲劳裂缝扩展规律的方法一直是工程界的研究重点。
　　目前，国内外对于混凝土静态断裂参数尺寸效应的研究已经广泛开展并取得了较为理想的成果，而对于混凝土疲劳断裂尺寸效应的已有研究成果却难以应用于工程实际，存在较大的局限性。故本文采用平面几何相似的三点弯曲梁试件进行疲劳断裂试验，提出了通过实验室小尺寸试件的疲劳断裂试验结果预测工程实际中大尺寸试件的疲劳裂缝扩展规律的新方法，主要研究内容和结论如下：
　　(1)采用平面几何相似的非标准三点弯曲梁试件分别进行了静载断裂试验和应力水平分别为0.80、0.85和0.90的等幅疲劳断裂试验。通过沿韧带等距离布置夹式引伸仪的方法测量了表面裂缝扩展长度s?a，得到了疲劳断裂试验的αs?N曲线。研究发现，相同尺寸的三点弯曲梁试件分别在静载断裂试验和疲劳断裂试验中测得的KIC与KIf基本相等，故可认为同尺寸的三点弯曲梁试件在疲劳断裂试验中的KIf可由静载断裂试验测得的KIC替代，即ICIfK?K，且KIC与KIf均存在尺寸效应，其数值随试件高度的增加而增大；
　　(2)由于疲劳断裂应力强度因子KIf存在尺寸效应，所以将(1)中疲劳断裂试验结果代入Paris公式后，得到了三条近似平行的散点分布带。由于各散点分布带无法重合为一条分布带，导致不同尺寸的试件的疲劳裂缝扩展规律无法由同一Paris公式表示，所以Paris公式并不适合作为疲劳裂缝扩展速率计算公式表示不同高度的混凝土试件的疲劳裂缝扩展规律；
　　(3)根据KIf随试件高度的增加而增大这一特点，采用Forman公式对(1)中疲劳断裂试验数据进行分析，发现同一Forman公式可以表示不同应力水平、不同试件高度的疲劳裂缝扩展规律，即可利用该公式通过实验室制备的小尺寸混凝土试件的疲劳断裂试验结果预测工程实际中大尺寸混凝土结构的疲劳裂缝扩展规律，且采用正态分布数理统计方法进行误差分析发现其预测结果具有95%保证率是可信的；
　　(4)将(1)中相同尺寸的三点弯曲梁试件在三组不同应力水平下测得的疲劳断裂试验数据分别代入Paris公式和Forman公式进行分析，发现疲劳裂缝的扩展规律与疲劳加载的应力水平无关，验证了相同尺寸的三点弯曲梁试件在不同应力水平下的疲劳裂缝扩展规律可由同一Forman公式表示。
　　以上研究结果表明，Forman公式可作为研究混凝土I型裂缝疲劳断裂的尺寸效应公式，为通过实验室小尺寸试件预测工程实际中大尺寸试件的疲劳裂缝扩展规律提供了新的研究思路。