江海直达运输的独特优势，一直在航运中发挥着重要的作用。目前国家发展长江黄金水道的战略，对江海直达船也提出了大型化的要求。大型化的江海直达船的船型将具有宽扁型特点。其主尺度B/D超出了船级社对海船主尺度的规定，无法采用海船相关规范对江海直达船进行结构强度校核。因此有必要对宽扁型江海直达船进行相关基础性研究。本文依托工信部高技术船舶科研项目，江海直达节能环保集装箱示范船，针对宽扁型江海直达船航线载荷特点，研究两级交变循环载荷谱下典型节点的疲劳载荷次序效应。本文主要研究两级交变循环载荷谱中含有大量低于疲劳极限的循环载荷幅，与载荷谱中处于高周疲劳范围内的循环载荷幅之间的载荷次序效应对构件疲劳累积损伤度的影响。其开展的主要工作内容及结论如下：
　　（1）对T型焊接节点焊趾处采用喷丸消除残余应力。研究不同喷丸强度对T型焊接节点疲劳寿命的影响。试验结果发现，虽然较大的喷丸强度可以引入更大的压缩残余应力，增加疲劳寿命。但同时，喷丸强度过大也会在T型焊趾表面引入初始缺陷，降低T型焊接节点的疲劳寿命。因此对于喷丸消除焊趾处残余应力的方法，存在一个最佳喷丸强度。
　　（2）对T型焊接节点进行了疲劳裂纹扩展研究。对T型焊接节点进行了恒幅疲劳载荷下的疲劳裂纹扩展试验。试验结果发现，T型焊接节点焊趾处疲劳裂纹扩展中后期的疲劳裂纹扩展速率受到T型焊接节点工装的影响较大。本文采用数值计算结合试验的分析方法，给出了一个考虑试验工装影响的修正因子，对Paris公式进行修正。
　　（3）对T型焊接节点进行两级交变循环载荷谱下的疲劳试验研究。通过试验结果结合Miner线性累积损伤理论，分析T型焊接节点疲劳破坏时的Miner线性累积损伤度。提出了一个损伤参量Dnl用于量化疲劳载荷次序效应产生的疲劳损伤。结果发现T型焊接节点在两级交变循环载荷谱下发生疲劳破坏时，存在明显的疲劳载荷次序效应。
　　（4）对切口试件进行两级交变循环载荷谱下的疲劳试验研究。主要研究切口试件疲劳裂纹萌生寿命下，疲劳载荷次序效应。试验结果发现，在各级循环载荷的载荷历程不变的情况下，疲劳载荷次序效应产生的疲劳损伤与两级交变循环载荷谱中较大循环载荷幅值有关。
　　（5）开发疲劳仿真计算程序。基于损伤力学理论，引入疲劳损伤演化公式，对疲劳损伤演化公式进行推导，证明了该公式能够考虑疲劳载荷次序效应。提出了考虑疲劳载荷次序效应的疲劳失效判定准则。基于ABAQUS有限元平台，开发了疲劳损伤与结构刚度耦合的计算程序，同时该程序能够考疲劳载荷次序效应。采用该程序对切口试件进行疲劳仿真并与试验结果对比，验证程序的可靠性。
　　（6）采用本文开发的程序对切口试件进行疲劳仿真研究。研究切口试件在两级交变循环载荷谱中，各级疲劳载荷历程之比对切口试件疲劳累积损伤度的影响。仿真研究结果发现，载荷历程比对切口试件疲劳累积损伤度的影响大小与两级交变循环载荷谱中较大循环载荷幅值的大小有关。
　　（7）计算江海直达船纵骨穿舱节点的疲劳累积损伤度。考虑应力长期分布函数为Weibull分布情况下，导出了两级交变循环载荷谱下的疲劳累积损伤度计算公式。基于江海直达船的特定航线对该公式进行简化。采用简化后的公式对宽扁型江海直达船船底纵骨穿舱节点的疲劳累积损伤度进行探究。