龙门起重机主梁主要由箱型结构焊接而成,在焊接过程中不可避免地出现焊接缺陷,这是主梁疲劳寿命中的薄弱环节。在长时间的交变载荷作用下,焊接结构最容易发生疲劳损伤现象,从而导致主要承载部位发生疲劳失效。本文针对名义应力法、局部应力应变法和热点应力法等在描述焊接结构疲劳行为时所表现出的局限性,采用了等效结构应力法对580t×102m造船龙门起重机的焊缝疲劳寿命进行研究。主要研究内容如下:1)使用ANSYS建立了起重机主梁的静态模型,并基于实际的起重情况,计算出起重机危险工况下,主梁的应力分布以及疲劳危险部位。通过应力测试试验,将测试结果与仿真结果进行比较,验证了模型建立的合理性。2)利用子模型技术建立主梁危险部位的实体模型,并对子模型进行有限元分析。通过将子模型边界处的应力与整体模型切割边界的相应位置进行比较,验证了子模型的准确性。3)利用VERITY模块对不同网格尺寸下的子模型的等效结构应力进行对比分析,验证了等效结构应力法的网格不敏感性。通过对一组工字梁试件进行疲劳试验,验证了等效结构应力法在焊缝寿命循环次数评估中的适用性。根据近几年的载荷数据,编制了相应的载荷谱。接着,通过VERITY模块并结合编制的载荷谱,计算出了主梁焊缝的疲劳寿命循环次数。结果表明,龙门起重机主梁的疲劳寿命循环次数满足起重机设计规范中的使用要求,等效结构应力法同样也适用于其它承受交变载荷的金属焊接结构。最后,通过对影响焊缝疲劳寿命的三个因素(焊脚尺寸、坡口角度和焊缝表面形状)进行研究分析,得出的结果可用于指导主梁焊缝截面的疲劳设计。