耐久性與壽命相關(guān),，指材料或結(jié)構(gòu)在長期內(nèi)部或外部的物理或化學(xué)作用下性能劣化，但仍能滿足結(jié)構(gòu)最低性能的能力,。一般耐久性有兩種含義,，材料耐久性和結(jié)構(gòu)耐久性，這是兩種不同的概念,。材料耐久性是指材料抵抗性能劣化和損耗的能力,。結(jié)構(gòu)耐久性是結(jié)構(gòu)可靠性中涉及材料損傷的特殊內(nèi)容。結(jié)構(gòu)耐久性是指結(jié)構(gòu)在設(shè)計確定的環(huán)境作用和維修,、使用條件下,，結(jié)構(gòu)構(gòu)件在設(shè)計使用年限內(nèi)保持其適用性和安全性的能力。結(jié)構(gòu)耐久性研究的基本對象是結(jié)構(gòu)材料,，核心內(nèi)容是結(jié)構(gòu)材料的性能劣化和損耗,，即結(jié)構(gòu)材料的損傷，它必須考慮材料損傷對結(jié)構(gòu)功能的影響,，判定結(jié)構(gòu)滿足功能,、時間要求的能力。

鋼結(jié)構(gòu)以其施工速度快,、可施工跨度大,、造型多變、綜合造價低等優(yōu)點得到了廣泛應(yīng)用,。但是由于鋼結(jié)構(gòu)易腐蝕，在一般環(huán)境下是不能裸露使用的,，必須實施防腐蝕保護,。某種意義上鋼結(jié)構(gòu)耐久性,、使用壽命取決于其防腐蝕措施的有效性。其實只要防腐措施到位,，鋼結(jié)構(gòu)本身的耐久性還是非常好的,，例如我國早期的蘭州黃河鐵橋、云南紅河州屏邊人字橋建造于1908年左右,，至今已使用112年,。法國巴黎的埃菲爾鐵塔，建造于1889年,，至今已使用130余年,。

但目前國內(nèi)防腐蝕措施嚴(yán)重滯后于鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用。我國鳥巢,、水立方的重要鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計使用年限為100年,，防腐蝕涂裝的壽命僅25年，大約25年后還需要重新涂裝,，要保證其百年壽命,，還需要多次涂裝防護。

長期服役于高濕度或腐蝕性工業(yè)區(qū),、高鹽度海濱地區(qū)的鋼結(jié)構(gòu),，其材料腐蝕耐久性問題對結(jié)構(gòu)安全性、使用性的影響不容忽視,。鋼結(jié)構(gòu)耐久性損傷對結(jié)構(gòu)的后續(xù)服役性能和安全性產(chǎn)生重大影響,，甚至引發(fā)工程事故。

鋼結(jié)構(gòu)材料腐蝕是指材料與其所在的環(huán)境之間發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng),，進而導(dǎo)致材料本身產(chǎn)生損傷或性能退化,。中國工程院“我國腐蝕情況及控制戰(zhàn)略研究”重大項目研究結(jié)果表明，2014年國內(nèi)腐蝕成本約2.13萬億元,，約占當(dāng)年全國GDP的3.34%,；由美國腐蝕工程師協(xié)會(NACE)牽頭的IMPACT腐蝕調(diào)查項目結(jié)果顯示2013年全球腐蝕成本約2.5萬億美元，占當(dāng)年全球GDP的3.4%,。而在各種材料腐蝕中,，尤以鋼材腐蝕最普遍，造成的損失也最嚴(yán)重,。由于鋼材腐蝕引起的事故在世界各國屢見不鮮,，對社會經(jīng)濟發(fā)展及人員安全造成嚴(yán)重影響。

國內(nèi)早在上世紀(jì)80年代,，冶金工業(yè)部建筑研究總院惠云玲教授級高工首先發(fā)現(xiàn)處于腐蝕環(huán)境的工業(yè)建筑混凝土結(jié)構(gòu)使用多年后存在明顯的順筋裂縫,，為研究混凝土結(jié)構(gòu)順筋裂縫原因，開始進行混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的相關(guān)研究，自此國內(nèi)對混凝土結(jié)構(gòu)耐久性研究越來越成為熱點,。目前研究成果多,，規(guī)范的設(shè)計、評定方法成熟,，相繼頒布了《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》GB/T 50476,、《既有混凝土結(jié)構(gòu)耐久性評定標(biāo)準(zhǔn)》GB/T 51355、《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性修復(fù)與防護技術(shù)規(guī)程》JGJ/T 259,。國內(nèi)關(guān)于鋼結(jié)構(gòu)耐久性的概念提出要晚于混凝土結(jié)構(gòu)耐久性概念,，實際上鋼結(jié)構(gòu)領(lǐng)域關(guān)于鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕很早就開始研究，只是當(dāng)時沒有把腐蝕鋼結(jié)構(gòu)的研究稱為耐久性研究,。鋼結(jié)構(gòu)腐蝕是影響耐久性的重要因素之一,，在一定情況下，腐蝕對壽命的影響可能起到主導(dǎo)作用,。目前頒布的鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕標(biāo)準(zhǔn)有《工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》GB/T 50046,、《建筑鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕技術(shù)規(guī)程》JGJ/T 251、《工業(yè)建筑物鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕涂裝質(zhì)量檢測,、評定標(biāo)準(zhǔn)》YB/T 4390,。但鋼結(jié)構(gòu)的耐久性不僅僅是鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕問題，還包括循環(huán)往復(fù)作用下的累積損傷,，例如疲勞問題,，長期機械作用下的磨損問題等。目前還缺乏關(guān)于鋼結(jié)構(gòu)耐久性綜合分析評定的標(biāo)準(zhǔn),。

鋼結(jié)構(gòu)耐久性損傷,，有兩個層面，第一個層面為防腐涂層的損傷,，失光,、變色、粉化,、龜裂,、鼓泡、銹斑,、穿孔等,。第二個層面為鋼結(jié)構(gòu)本身的耐久性損傷，不僅僅是銹蝕,。還包括以下內(nèi)容：

（1）鋼材的時效現(xiàn)象,，低碳鋼板材經(jīng)熱加工或冷形變后在室溫下放置一定時間，其機械性能會發(fā)生變化,，即強度,、硬度升高,，而塑性、韌性下降,。

（2）鋼材在長期高溫和荷載作用下的極限強度下降,。例如長期受核輻射也會改變鋼材性能。

（3）含有有害元素,，導(dǎo)致的熱脆、冷脆,、氫脆,。鋼材中的氫會使材料的力學(xué)性能脆化，這種現(xiàn)象稱為氫脆,，主要發(fā)生在碳鋼和低合金鋼中,。氫在常溫下對鋼沒有明顯的腐蝕，但當(dāng)溫度在200~300℃,、壓力為30MPa時,，氫會擴散入鋼內(nèi)，與滲碳體進行化學(xué)反應(yīng)而生成甲烷,，使鋼脫碳并產(chǎn)生大量的晶界裂紋和鼓泡,，從而使鋼的軔性顯著降低，并且產(chǎn)生嚴(yán)重的脆化,。

（4）磨損,，比如工業(yè)礦槽表面鋼結(jié)構(gòu)的磨損，壓型板屋面人員走動的磨損,。

（5）銹蝕,，化學(xué)反應(yīng)和電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生均勻銹蝕和點蝕（坑蝕）。

（6）疲勞,，疲勞累積損傷,。

（7）應(yīng)力腐蝕，在應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)的共同作用下,，造成的晶間裂紋,。

鋼結(jié)構(gòu)耐久性主要影響因素主要體現(xiàn)在以下四個方面：

（1）設(shè)計上材料的選擇和構(gòu)造要求，設(shè)計選擇耐候鋼或不銹鋼或者在滿足承載力要求的情況下增加一定的厚度,，給結(jié)構(gòu)一定的銹蝕裕量,，以保證結(jié)構(gòu)安全。構(gòu)造上選擇閉口截面,，避免選擇容易積水的開口截面桿件,。另外還要注意柱腳和螺栓的防腐蝕要求。

（2）施工,、制造安裝的質(zhì)量要求,，施工安裝過程中如果存在缺陷,，例如，防腐基地除銹處理不好,，會影響防腐的性能,，另外焊縫連接、螺栓連接的質(zhì)量不滿足要求,，也容易在焊縫螺栓部位產(chǎn)生銹蝕,，壓型板的切割邊緣都是易發(fā)生腐蝕的部位。

（3）使用條件,，包括結(jié)構(gòu)上的作用,、環(huán)境和使用歷史。例如屋面積灰的部位,，排水不暢,，容易導(dǎo)致屋面銹蝕。腐蝕環(huán)境或高鹽度海濱地區(qū)的建筑對鋼結(jié)構(gòu)耐久性影響更大,。

（4）維護狀況,，鋼結(jié)構(gòu)維修周期，油漆時間的長短,。

耐久性與壽命相關(guān),。鋼結(jié)構(gòu)以其強度、制作安裝方便,、施工速度快等優(yōu)點而得到廣泛應(yīng)用,。但是由于自然環(huán)境因素影響和外界有害介質(zhì)侵蝕，鋼材易發(fā)生腐蝕,，進而引起構(gòu)件有效截面減少而導(dǎo)致承載力下降,。鋼結(jié)構(gòu)腐蝕是影響耐久性的重要因素之一，在一定情況下,，腐蝕對壽命的影響可能起到主導(dǎo)作用,。但鋼結(jié)構(gòu)的耐久性不僅僅是鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕問題，還包括循環(huán)往復(fù)作用下的累積損傷,，長期機械作用下的磨損問題等,，都會影響鋼結(jié)構(gòu)的壽命。鋼結(jié)構(gòu)耐久性問題貫穿鋼結(jié)構(gòu)工程整個服役期,，從設(shè)計,、施工到使用階段相互關(guān)聯(lián)相互影響。因此,，對既有鋼結(jié)構(gòu)檢測和評定應(yīng)考慮到以上耐久性的損傷和影響因素是非常重要也是非常必要的,。