焊接是现代造船技术中的一项关键工艺,焊缝设计的研究对保证船体结构的承载能力、减小结构的焊接变形、简化船体的装配工艺、缩短制造周期及降低生产消耗,具有极为重要的意义。在当前的船体焊缝设计中,大量应用了焊接系数,经过多年的演变至今,形成了焊接系数规格表,然而其完整的数据来源已不可循。为进一步研究船体焊缝的受力性能,验证现行规范中有关焊接系数的规定对于船体结构设计的安全性,本文通过对船体结构角焊缝的焊接强度理论分析、组合钢构件焊缝试验及相应的有限元软件模拟计算,得到以下结果:(1)介绍了焊接技术、焊接接头的性能,及钢结构中通用的焊接理论,进一步将其延伸到船体钢结构中,解释了船体建造中广泛使用的焊接系数;(2)研究了骨材与船板、主要支撑构件与板材间焊缝的受力性能,设计了四组强度试验。提出一种焊喉应力的近似测定方法,并通过组合钢构件焊缝试验及MSC.Patran的建模计算与分析,证明实测表面剪应力、理论焊喉剪应力、有限元模型焊喉剪应力是一致的,验证了焊缝应力测定方法的准确性,说明焊缝强度理论计算公式可以用于船体的焊缝设计;(3)设计了短柱破坏试验和工字梁压弯破坏试验。结合有限元软件ABAQUS建模计算,通过对比试验测得的焊缝破坏荷载及理论计算得到的焊缝破坏荷载,得到焊缝强度的安全储备,验证了船体焊接系数的安全性;(4)对某一艘油船的货舱区域的有限元模型进行了计算分析,提取了不同船体部位的焊缝应力,换算得到相应位置的焊缝强度安全储备,验证了《钢质海船入级规范》第九篇第六节关于CSR油船船体焊接系数的合理性和安全性。