本文针对目前高温结构蠕变裂纹孕育期研究中存在的不足以及相关预测模型的不完善,系统地研究了高温结构中拘束效应、残余应力对于蠕变裂纹孕育期的影响,并研究了蠕变性能对于孕育期预测结果的影响。基于延性耗散模型建立了不同的蠕变裂纹孕育期预测模型,并将改进型预测模型在工程条件下应用。本文为高温结构中有效预测蠕变孕育期提供了理论基础,具体研究内容总结如下:首先,基于延性耗散模型,考虑了拘束效应影响以及与载荷无关的拘束参量Q*后,建立了C*-Q*双参量法蠕变裂纹孕育期预测模型。针对不同的试样形式、试样厚度、裂纹长度、含有不同半椭圆型以及贯通型表面裂纹的服役管道,结合有限元模拟对蠕变裂纹孕育期进行预测研究。试样形式的拘束水平和蠕变损伤累积速率排序为:CT试样(紧凑拉伸试样)>CST试样(环型拉伸试样)>SENB试样(单边缺口三点弯曲试样)>SENT试样(单边缺口拉伸试样)>DENT试样(双边缺口拉伸试样)>MT试样(中心缺口拉伸试样)。随着试样厚度、裂纹长度的增加,拘束水平增加、损伤速率加快、蠕变孕育期减小。贯通型裂纹拘束水平最高,且轴向裂纹比周向裂纹危险,内表面裂纹比外表面裂纹危险。验证了C*-Q*双参量法预测模型的适用性和准确性,尤其是瞬态蠕变下的K-RR和HRR-RR模型,由于考虑了完整的蠕变应力再分布过程,可以得到更好的预测结果。其次,在考虑残余应力影响后,纳入弹性追随因子Z和参考应力法建立了复合加载下的不同断裂参量的计算方法以及蠕变裂纹孕育期预测模型。在考虑拘束效应后,建立了耦合残余应力和拘束效应的蠕变裂纹孕育期预测模型。通过对CT试样预压缩引入残余应力,与主载荷构成复合加载,进行蠕变损伤有限元模拟。考虑残余应力后,蠕变裂纹孕育期减小,残余应力在很短的时间内释放,其影响集中在蠕变初期。残余应力、主载荷增加,均导致孕育期减少。考虑耦合效应的预测模型比只考虑残余应力的模型可以更加准确的预测复合加载下的孕育期。然后,在考虑了应力机制影响的蠕变性能后,提出改进型C*-Q*双参量法蠕变裂纹孕育期预测模型。与试验结果对比,该模型优化了采用常值蠕变性能的孕育期预测模型所带来的保守性,建立了更加准确的改进型蠕变孕育期预测模型。最后,将改进型双参量法孕育期预测模型应用到工程实际采用的临界距离0.2 mm中,并通过试验验证获得工程应用中有效的蠕变裂纹孕育期预测方法。