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工程实践中，随着服役年限的增加，钢结构建筑房屋都存在锈蚀现象，相对于静力载荷作用的危害，在重复荷载作用下，由于锈蚀在钢结构表面产生的缺口所引起的应力集中现象大大降低了钢结构的抗疲劳性能，对现役建筑物使用寿命构成潜在威胁。因此，锈蚀钢结构疲劳寿命的研究具有重要意义。获得锈蚀钢结构疲劳寿命最直接、最可靠的方法是通过试验，但疲劳试验代价大，且锈蚀钢结构形貌分布具有随机性，如果试验试件数量较少，试验结果具有很大离散性，不容易得到真实锈蚀钢结构试件的疲劳寿命。因此，本文借助有限元法对锈蚀钢结构疲劳寿命模拟方法进行研究，利用这种有限元模拟方法，可得到不同疲劳试验测得的锈蚀钢结构疲劳寿命。本论文主要的工作内容如下：本论文的研究对象为锈蚀钢材Q235，查询《机械工程材料性能数据手册》中标准疲劳试验结果和已有Q235钢疲劳试验数据拟合得到钢材基本S-N曲线公式，分析不同因素对锈蚀钢结构疲劳寿命的影响程度，最终对平均应力修正后得到锈蚀钢材的S-N曲线。通过三维非接触式光学轮廓仪测得锈蚀表面形貌大量高精度三维点坐标数据，先对点坐标数据进行统计分析，再将10个不同锈蚀时间模型的20个锈蚀面坐标点数据导入逆向工程软件Geomagic Studio，完成锈蚀钢结构形貌几何模型重构，获得逼近真实模型的锈蚀钢结构几何形貌CAD模型。应用Geomagic Qualify将锈蚀钢结构几何形貌模型与扫描三维坐标点数据进行三维直接比较、边缘误差检测、二维截面误差检测，通过总误差计算分析，可发现Geomagic Studio拟合的锈蚀钢结构曲面精确度非常高，达到下一步几何实体建模分析的要求。在锈蚀钢结构形貌几何模型拟合的CAD曲面基础上，导入ANSYS创建三维实体模型，进行疲劳静力分析，最后开启疲劳后处理模块FATIGUE，输入锈蚀钢材S-N曲线上20个数据点，保存应集中最显著结点处应力，最后计算疲劳寿命，得到不同锈蚀时间的10个模型的疲劳寿命，与试验结果进行对比，有限元模拟结果与试验结果误差很小。表明将逆向工程软件Geomagic Studio与分析软件ANSYS相结合的有限元模拟分析方法在锈蚀钢结构疲劳寿命预测研究中具有实用性和可行性。