船舶在服役期所经历的动应力变化能够使设计、制作或维护不当的细部萌生疲劳裂纹。其后的裂纹扩展可能会导致主要结构构件的失效并引起灾难性的后果,例如整艘船舶的损失。即使疲劳裂纹不会导致船舶彻底失效,检修成本也可能会很高,因此疲劳裂纹应当尽可能避免,或者保持在可接受的程度内。本文分别研究了基于S-N曲线和Miner线性累积准则的S-N曲线法以及基于Paris裂纹扩展法则的线弹性断裂力学方法,这两种方法都能够有效地解决结构疲劳裂纹产生与扩展的计算模拟问题。具体研究内容如下:首先,本文介绍了结构疲劳分析的S-N曲线法原理。简述了S-N曲线法在实际分析中所采用的四种类型:名义应力法、热点应力法、切口应力法和切口应变法;讨论了S-N曲线图的获取以及几种近似处理方法;介绍了疲劳累积损伤模型,并对不同载荷谱作用下的结构疲劳寿命预测公式进行了理论推导,为后面的计算分析奠定了理论基础。其次,本文讨论了结构疲劳寿命计算常用的名义应力法。介绍了船体结构疲劳强度校核的简化计算方法和主要步骤;在研究和比较了中国船级社(CCS)和挪威船级社(DNV)的船体结构疲劳强度指南后,本文对CCS船体结构疲劳强度指南内容进行了部分修改,并按照两个指南中的要求,采用名义应力法对一艘138000m3 LNG船进行了疲劳强度校核。对计算结果进行了分析和比较,并提出了有益的建议。再次,本文讨论了结构疲劳寿命计算中十分有用的热点应力法的基本原理和方法,对热点应力法和名义应力法进行了比较分析。本文对某船体纵向焊接构件建立了有限元模型并进行了分析;采用热点应力分析方法,结合名义应力法,对上述节点处的疲劳强度进行了进一步的计算和分析。最后,本文讨论和研究了预测裂纹扩展时机和扩展角的三个最常用的模型。用这些模型预测裂纹扩展角时,参数都归结为裂尖处的应力强度因子,而应力强度因子可以用有限元方法求得的。这三个模型为模拟混合型疲劳裂纹问题提供了理论基础。