造船起重机是造船吊装作业的重要设备,随着造船业的发展,工作越来越繁忙,金属结构容易产生疲劳损伤,时常导致重大安全事故发生。长期以来,起重机金属结构疲劳损伤的检测、分析、安全性评价一直是一个工程技术难题,对其进行深入研究有重要的学术价值和工程实际意义。本文首先总结了起重机金属结构疲劳损伤的国内外研究现状,分析了存在的问题,从造船起重机金属结构型式和载荷特征出发,分析了导致金属结构疲劳损伤的不确定性因素。又通过对多个造船起重机的故障统计分析,揭示了疲劳裂纹是起重机最主要的危害故障。基于断裂力学理论和材料科学,本文研究了金属结构疲劳裂纹形成与扩展速率,同时,以Paris裂纹扩展速率公式为基础,讨论了疲劳裂纹扩展预测方法。针对造船起重机疲劳损伤发生与发展的不确定性,在统计学理论思想的指导下,本文对造船起重机载荷谱进行了重点研究,明确了造船起重机载荷谱的含义和编制要求,制定了载荷谱的测试技术和编制方法。结合实际使用的门式造船起重机,完成了该类型起重机载荷谱编制的案例研究,为今后推广应用造船起重机载荷谱来评价其疲劳失效程度奠定技术基础。论文最后对造船起重机金属结构安全性评价方法进行了研究,制定了安全性评价体系框架和过程步骤,讨论了金属结构的强度、刚度、稳定性、疲劳裂纹、变形、锈蚀、维修等评价指标的量化和量纲问题,用层次分析法确定了各个指标的权重因子,基于模糊数学建立造船起重机金属结构安全性评价体系,并完成造船起重机金属结构安全性评价体系应用的案例研究。本文的研究工作和研究成果将会为提高造船起重机的安全程度、防止事故的发生提供有益的帮助。