随着船舶与海洋工程结构物日渐趋于深海化、大型化,以及高强钢的广泛使用,结构的疲劳问题日益严重。理论成熟,能够考虑波浪载荷的随机性,计算用时较少的谱分析方法被广泛应用于船舶与海洋工程的疲劳分析中。而时域分析方法能计及砰击、颤振等非线性效应,并能模拟得到船舶结构在真实海况下的热点应力时间历程,提高了结构疲劳损伤计算的精度,但同时也降低了计算速度,难以计算所有海况。本文提出一种结合频域与时域计算方法的考虑雨流计数的频域疲劳谱分析计算方法,以提高疲劳损伤谱分析计算的精度,同时避免时域分析方法中耗费较长的计算时间。本文的主要研究内容有:(1)应用频域水动力计算及频域有限元计算获取船舶六个节点的热点应力响应幅值算子,并根据海浪谱以及波浪散布图获取热点应力功率谱密度,应用谱分析方法计算各热点在全球波浪散布图下的疲劳累积损伤值。通过对比各个海况下的累积损伤值,探讨了不同海况对结构疲劳损伤值的影响。根据计算结果的对比研究雨流修正系数等参数对谱分析疲劳损伤结果的影响。(2)通过时域计算方法获取船舶在三个设定海况下的热点应力随时间变化历程,运用雨流计数法及S-N曲线法计算各热点的累积损伤值。开展了波浪载荷分段模型试验,测量在规则波与不规则波工况下船舶模型的运动响应以及剖面弯矩,将试验得到船舶剖面波浪垂向弯矩与时域计算中获得的剖面波浪垂向弯矩作对比,验证通过数值仿真所获取的载荷的可靠性。(3)分析时域方法及频域方法计算所得的累积损伤值结果,对两种方法得到的应力功率密度谱处理后进行对比,结果表明对应力统计的计数方式不同是两种方法计算得到的疲劳累积损伤值产生差值的主要原因。因此提出一种基于雨流计数法的频域计算方法,应用频域计算获得的热点应力功率密度谱生成应力随时间分布历程,并运用雨流计数法及S-N曲线法进行累积损伤计算,将其损伤结果与谱分析结果及时域计算结果进行对比,分析本文所提出的方法结果的可靠性。