近几年我国高速列车发展迅速，其试验和实际运营速度不断提高，但所带来的安全可靠性问题却缺乏研究。高速列车铝合金车体底架焊接结构是其承载的关键部位，在列车每运行一定周期或里程之后的系统检测中，会发现气孔、裂纹等缺陷，如若采取补焊等措施，反而会降低结构的使用性能。因此，本论文针对现役主要车型CHR2型动车，借助于有限元数值模拟技术，利用SINTAP/FITNET方法对车体底架大型复杂焊接结构的安全性进行了评定，并利用断裂力学的方法评估其剩余寿命，成功预测出底架结构的安全性与可靠性水平，并给出了底架结构“合于使用”的缺陷容限，本文主要研究内容包括以下几个方面：通过数值模拟得出车体底架焊接结构的残余应力和在给定工况下的动应力分布，确定了车体四个受力危险部位。理论分析和试验测试了底架主要材料A7N01P-T5铝合金断裂韧度的厚度效应，建立了A7N01P-T5铝合金断裂韧度与材料厚度之间的解析关系公式，为高速列车车体底架安全性和可靠性研究提供支持。对危险部位进行了SINTAP/FITNET安全评定，假定半椭圆表面裂纹，计算得出裂纹形状a/c对结果的影响不大，影响评定结果的主要是裂纹深度a。在此基础上假定裂纹短轴与长轴之比a/c=0.2，得出了各危险部位安全性评定的结果和临界裂纹尺寸，危险部位一、二和三的临界裂纹尺寸为5mm~5.5mm左右，危险部位四单边穿透裂纹临界裂纹尺寸为40mm。在以上裂纹尺寸容限内，结构都是“合于使用”的，脆断危险程度很低。利用断裂力学理论对危险部位的剩余寿命进行了评估，初始裂纹尺寸a0=0.5mm，且a/c=0.2的情况下，危险部位一和危险部位二的剩余寿命均能满足车体底架2×10~6次的设计条件疲劳寿命要求，而危险部位三剩余寿命相对较低，应该成为列车服役高危险和质量重点关注的部位。含单边穿透裂纹危险部位四的剩余寿命相对其他部位低两个数量级，证明穿透裂纹比表面裂纹要危险得多。剩余寿命的评估结果对于车体底架疲劳可靠性预测和结构优化设计及制造提供了科学依据。