海洋钢结构受到周期性荷载及腐蚀的共同作用,很容易发生腐蚀疲劳损坏,而腐蚀疲劳是海洋工程构件的主要失效模式之一。腐蚀疲劳裂纹扩展阶段为海洋钢平台的主要寿命,占整个结构服役寿命的90%,裂纹萌生阶段只占总寿命的10%左右。本文采用三点弯曲试样,通过施加不同荷载频率和电位,研究了D36钢在天然海水中腐蚀疲劳裂纹扩展速率,得到了腐蚀疲劳裂纹扩展速率和应力强度因子幅度△K之间的关系。主要研究内容及结果如下：(1)分别在自腐蚀以及施加-800mV和-1200mV两种保护电位和0.2Hz、1Hz、5Hz和10Hz四种不同频率荷载条件下进行疲劳试验。结果发现：在自腐蚀条件下荷载频率越低,腐蚀疲劳裂纹扩展速率越高；当荷载频率大于1Hz时,裂纹扩展速率基本相同；随着疲劳裂纹增长,裂纹扩展到一定值后,高频荷载对疲劳裂纹扩展速率产生影响;(2)阴极电位对D36钢腐蚀疲劳裂纹扩展速率的影响。施加0.2Hz、1Hz、5Hz和10Hz四种不同频率荷载,分别在空气,海水腐蚀及施加-800mV和-1200mV两种保护电位的条件下进行疲劳试验。结果发现：阴极保护(-800mV)对低频荷载保护效果良好,但对高频荷载的保护并不理想；0.2Hz下阴极保护和自腐蚀条件下曲线有明显的交点,随着△K增大,低频荷载的阴极保护效果减弱；(3)D36钢在不同荷载频率下的腐蚀疲劳裂纹扩展机制。通过扫描电镜观察并分析了荷载频率为0.2Hz、1Hz和5Hz三种频率下在自腐蚀和施加保护电位(-80mV)条件下的5000倍断口扫描电镜腐蚀疲劳断面。结果发现：D36钢腐蚀疲劳裂纹扩展机制主要为阳极溶解,在0.2Hz和1Hz时同时出现氢脆现象；阴极保护对低荷载频率的裂纹扩展起到保护作用,对高频率荷载保护效果并不理想,阳极溶解现象并没有得到有效改善。