鋼結構的鋼材在循環(huán)荷載(連續(xù)反額載)作用下，經(jīng)過無限次循環(huán)，鋼材發(fā)生破壞的現(xiàn)象，稱之為疲勞。疲勞破壞是積累損傷的結果，是由于鋼材內部存在缺陷造成的應力集中，循環(huán)荷載作用下微觀裂紋不斷發(fā)展形成宏觀裂紋引起鋼材斷裂。鋼材的疲勞破壞屬于脆性破壞，破壞時截面平均應力小于鋼材的屈服強度。
鋼結構鋼材的疲勞破壞過程經(jīng)歷三個階段：裂紋的形成，裂紋的緩慢擴展和最后迅速斷裂。反復荷載作用下，總會在鋼材內部質量薄弱處出現(xiàn)應力集中，個別點上首先出現(xiàn)塑性交形，并硬化而逐漸形成一些微觀裂痕，以后裂痕的數(shù)量增加并相互連接起來發(fā)展成為宏觀裂紋，有效截面面積減小，應力集中現(xiàn)象越來越嚴重，裂紋不斷擴展，當鋼材截面削弱到不足以抵抗外荷載時，鋼材突然斷裂。因此疲勞破壞的，塑性變形極小，沒有明顯的破壞預兆。
鋼結構鋼材的疲勞強度主要與構件和連接的內部缺陷、應力集中、殘余應力、應力循環(huán)次數(shù)和應力幅等有關。對于焊接鋼結構的疲勞性能主要與應力幅有關，而對于非焊接鋼結構結構的疲勞性能則與最大應力、應力比、循環(huán)次數(shù)相缺門效應有關。
