我国轨道交通发展迅速,获得了令人瞩目的成果。作为轨道交通的重要一环,地铁车辆也得到了各个经济较为发达城市的大力推广。在地铁车辆的制造中,不锈钢作为一种优良的耐腐蚀高强度合金钢得到了大量的应用。而焊接是地铁车辆的主要制造方法,金属焊接结构面临着一个严峻的问题——疲劳破坏。从而研究地铁用不锈钢材料的疲劳寿命评估方法及理论对不锈钢结构在地铁上的设计和安全使用具有重要的指导意义。首先,本文分析了国内外疲劳寿命评估理论的研究现状,对比分析了名义应力法、热点应力法以及结构应力法的优缺点,并针对基于结构应力的主S-N曲线法进行了深入分析,首先建立不同网格尺寸有限模型计算了T型接头焊趾处的结构应力分布和传统计算应力分布,证明了结构应力法的网格划分不敏感性;其次焊接了SUS301L-HT的试验焊板并进行了疲劳试验,再对疲劳试验数据进行了基于名义应力法的S-N曲线拟合,并对S-N曲线进行了拟合分析和回归分析,分析结果显示应力级和疲劳循环次数间存在着显著的线性关系。其次,利用Sysweld软件输出残余应力分布场的6个分量文件,并使用Matlab程序合成完整的残余应力分布场文件,再导入到Abaqus中进行残余应力叠加状态下基于名义应力法的疲劳寿命计算,再使用主S-N曲线法对试验焊板进行疲劳寿命计算,对比名义应力法和主S-N曲线法疲劳寿命预测结果,发现主S-N曲线在面对残余应力对疲劳的影响时具有更好的稳定性。再次,对某地铁枕梁结构进行带焊缝单元的有限元分析,使用实体单元对结构进行了网格划分,以EN 12663标准为基础的载荷进行了16种载荷组合情况下的静应力分析,并以6条关键焊缝为关注点,利用主S-N曲线法计算了每条焊缝的结构应力和结构应力变化范围,最后计算了各个焊缝上评估点的疲劳寿命,疲劳寿命预测结果显示各焊缝均达到1000万次循环次数。最后,为了对比验证主S-N曲线法疲劳寿命预测的准确性,对枕梁结构进行了全尺寸的疲劳试验,其试验结果与主S-N曲线法预测结果一致。