鋼塑復合管，作為一種結合了鋼管的高強度和塑料管道的耐腐蝕特性的新型管材，廣泛應用于建筑、給排水和供氣系統中。在復雜多變的環境條件下，其抗疲勞性能與失效機制成為研究的焦點。本文旨在深入探討鋼塑復合管在復雜環境下的抗疲勞性能，并分析其可能的失效機制。
鋼塑復合管以鋼管為基材，涂覆塑性材料。鋼管提供了高強韌性以及較高的耐壓、耐沖擊性能，而塑料層則賦予了管材環保衛生性能、抗腐蝕能力等。這種雙重結構使得鋼塑復合管在復雜環境中也能保持長久的穩定性和強度。特別是在低溫環境下，鋼塑復合管的沖擊強度達到最高值，為輸送系統提供了安全可靠的保障。其耐環境應力開裂性優異，抗疲勞強度超過50萬次，即使埋地使用50年左右，仍能保持70%以上的機械性能。
鋼塑復合管在復雜環境下的抗疲勞性能是其應用的關鍵。研究表明，鋼塑復合管在高壓水流、惡劣氣候或地下環境中，依然可以保持優異的性能。其分子鏈中不飽和基因較少，抗疲勞強度大，能夠抵抗長期循環荷載下的疲勞損傷。此外，鋼塑復合管還具有良好的耐老化性，功能穩定，適用于地上和地下埋設等多種環境。
鋼塑復合管的失效機制主要包括鋼塑界面脫粘與鋼絲斷裂。在復雜環境下，鋼塑復合管可能受到多種應力的作用，導致鋼塑界面脫粘。脫粘后，鋼絲端頭從HDPE密封環中回抽至管材內，無法再有效支撐管材的承載，導致周圍的完好界面鋼絲將承受更多載荷，管材變形增大，甚至產生形狀改變，最終失效。另一方面，脫粘鋼絲與基體之間由粘結轉為滑動摩擦作用，導致管材部分區域不再受到鋼絲的有效約束而產生“無限制”鼓脹，進一步加劇了管材的失效過程。
