江海直达船凭借其独特的优势在长江航运中发挥着重要作用。目前,国家也连续出台了相关政策支持江海直达船的发展。虽然江海直达船的发展遇到了好的机遇,但是其疲劳强度评估没有参考的规范。如果参考海船规范校核疲劳,认为全寿命周期航行于海段,那么会使其结构重量增加,载货量降低,有损经济性。而且这种方法直接忽略江段和海段载荷交互作用对疲劳强度的影响。因此有必要对江海直达船的疲劳评估开展基础研究。由此,本文根据江海直达船的航线特点——江段与海段交替出现,将江段和海段载荷简化成小-大两级交变载荷,选取江海直达船易疲劳节点——船底纵骨与非水密横舱壁连接节点,采用试验和仿真相结合的方法研究节点的裂纹扩展特性,旨在为江海直达船疲劳强度评估方法的建立提供科学依据。主要工作和结论如下:(1)采用对比试验的方法开展恒幅和两级交变循环载荷作用下江海直达船纵骨穿舱节点疲劳试验研究,探讨大小载荷历程比不同对节点裂纹扩展寿命的影响。研究表明:大载荷的作用是裂纹扩展的主要驱动力,如果只考虑大载荷对损伤的影响,将会得到保守的结果。在本试验工况下,小载荷的参与会降低大载荷作用下的裂纹扩展速率,提高节点在大载荷作用下的裂纹扩展寿命。不同历程的小载荷对大载荷裂纹扩展寿命提高程度不同,小-大载荷历程比为3:1时,增寿效果明显。(2)基于断裂力学理论,开展恒幅载荷下节点裂纹扩展仿真方法研究。采用FRANC3D和ABAQUS联合仿真方法,研究了初始缺陷和残余应力对裂纹扩展寿命的影响。最后使用该方法对试验裂纹扩展过程进行模拟,给出了应力强度因子变化规律,对比了裂纹扩展寿命和扩展路径,验证仿真方法的可靠性。(3)探讨了大-小载荷历程比不同对有效应力强度因子范围的影响。确定了特定大-小载荷历程比、载荷幅值比下考虑小载荷影响的有效应力强度因子无量纲修正系数。研究表明:当裂纹长度在焊趾半宽范围时,小载荷的存在对大载荷作用下裂纹扩展寿命的提高影响显著,裂纹长度扩展到约14 mm时,影响达到最大。当裂纹长度超过焊趾半宽时,这种影响逐渐减弱,但仍对大载荷裂纹扩展寿命的提高有利。