船舶结构长期行驶在特殊海域,服役过程中经常会遭受极端天气和恶劣海况。这些结构在恶劣海况种种交变载荷作用下,容易产生各种问题,其中裂纹是导致船舶结构崩溃的最主要原因之一,严重影响船舶人员的生命安全。因此为了避免裂纹不断扩展导致船舶发生严重破坏,必须对船舶结构上的裂纹进行加固修复。CFRP因其高强度、高弹性模量、高耐腐蚀性等特点越来越被工程界重视,将CFRP修复加固损伤钢结构技术应用到船舶结构领域拥有广阔前景。通过CFRP加固后的钢结构可以大幅度减少裂纹带来的影响,但是CFRP材料本身具有非常高的不确定性,导致加固后的结构所能承受的最大外载荷也具有一定的不确定性,而结构的承载能力设计是结构可靠性的关键,是船体结构安全性、经济性的保障,所以对CFRP修复加固结构的极限强度研究尤为重要。本文选用ABAQUS作为非线性有限元分析软件,采用非线性有限元软件模拟经CFRP加固后含裂纹钢板的极限强度并与试验结果对比,验证ABAQUS非线性有限元软件在模拟复合材料加固修复方面的有效性、准确性。在此基础上对含裂纹加筋板以及船体结构的极限强度进行研究,并对其进行可靠性分析,具体研究内容如下:（1）选用ABAQUS作为非线性有限元分析软件,模拟CFRP修复加固含裂纹钢板,钢板尺寸及复合材料尺寸、属性同试验一致。通过有限元分析结果与试验结果的比较,证明了非线性有限元的精确度。以此为基础对CFRP修复含裂纹加筋板极限强度进行分析,将一阶屈曲特征值引入加筋板结构中,作为初始缺陷分析模型。研究CFRP材料的力学性能对修复含裂纹加筋板极限强度的影响,分析CFRP与加筋板之间的胶层在受外载荷时的随机特性。计算结果表明,CFRP修复含裂纹加筋板极限强度显著提升,几乎接近未含裂纹模型的极限强度,说明CFRP材料力学性能对含裂纹结构有明显的修复补强作用。（2）根据ABAQUS建立的CFRP加固修复含裂纹加筋板模型,分别分析加筋板长、加筋板宽、腹板高和面板厚等参数的不确定性对加筋板结构极限强度的影响以及CFRP剪切模量、泊松比和弹性模量等参数的不确定性对CFRP修复含裂纹加筋板极限强度的影响,统计两者极限强度随机特征均符合正态分布。根据多参数敏感性分析得到加筋板长、CFRP纵横向弹性模量等参数对结构极限强度影响显著。（3）在分析了参数不确定性对极限强度影响基础上,选取高敏感参数值为随机变量,研究CFRP修复含裂纹极限强度的可靠性。采用BP神经网络、大数据拟合一次和二次响应面函数进行可靠性分析,对比不同方法下计算出的极限强度结构可靠度指标和失效概率。比较发现响应面函数计算结果比BP神经网络稍大,BP神经网络计算结果更加准确。（4）根据实船舱段建立ABAQUS有限元模型,分析统计在高敏感参数下CFRP修复含裂纹损伤舱段结构在中拱、中垂状态的极限弯矩。训练后的BP网络满足误差,说明运用该网络在CFRP修复含裂纹损伤舱段问题中是可行的、准确的。在此基础上比较2000至8000不同模拟次数对结构可靠度指标的影响,发现中拱状态下随着抽样次数的增加可靠度指标有增加的趋势,中垂状态下则相反。