江海直达运输具有中转环节少、货差货损低等独特优势,是我国长江“黄金水道”建设和“一带一路”战略中不可或缺的一环。江海直达船作为江海联运的载体,服役期内不断往返于江段和海段两种不同的航线。随着未来海段航线逐渐向日、韩及台湾地区延伸,江海直达船结构的疲劳问题将愈发需要被重视,然而特殊的航线载荷特点又导致其疲劳强度不能照搬海船的评估方法。因此,开展江海直达船疲劳性能研究,提出一套适用于江海直达船典型节点疲劳强度的评估方法势在必行。本文通过分析江-海航线的载荷特点,结合疲劳试验和累积损伤理论探讨了小-大两级交变载荷下江海直达船疲劳损伤规律,并对该型船舶典型节点的疲劳强度评估给出了合理建议。主要研究内容及结论如下:(1)分析江海直达船节点形式和航线载荷特点,考虑江-海载荷效应影响开展了一系列小-大两级交变载荷下切口试件疲劳试验。采用Miner法则和S-N曲线修正法分析疲劳极限以下小载荷的损伤效应,提出了一种新的非线性累积损伤理论来评估小-大载荷交互作用的影响。基于断口和XRD分析技术从材料学角度解释了两级交变载荷下切口试件疲劳损伤演化规律。(2)以930 TEU江海直达船为研究对象开展了恒幅及两级交变载荷下纵骨穿舱节点疲劳试验。基于静力试验与有限元仿真结果分析焊趾端部应力分布并确定疲劳热点位置,采用线性插值方法得到不同载荷下的热点应力值。观察节点疲劳破坏模式和裂纹扩展的各个阶段,对比分析不同载荷工况下裂纹扩展速率的差异,根据疲劳寿命、累积损伤理论和断口分析方法探讨了江段小载荷的引入对船体节点疲劳性能的影响。(3)对比分析切口试件和江海直达船典型节点在两级交变载荷作用下疲劳性能的相似性,结果表明江海直达船疲劳评估应综合考虑江段、海段载荷作用造成的疲劳损伤和江-海载荷间交互作用影响。本文以S-N曲线法为基础并参考CCS和IACS等的相关规范,对P-S-N曲线的选取、江海段航线载荷和应力范围的计算给出了详细建议,并引入航段分配历程系数及载荷交互作用影响因子计算不同航线工况下节点累积损伤度,为不同航线下江海直达船典型节点疲劳强度规范的制定指明了方向。