大型工字钢由于结构简单、受力明确,广泛应用于现代钢及钢-混桥梁结构。在服役过程中,焊接残余应力会导致结构的承载能力下降、疲劳寿命降低,产生不可预知的危害。预测、控制及释放焊接残余应力对提高结构安全性能有重要意义。论文将工字钢底板与腹板相焊接的局部结构简化为T形接头,采用数值模拟方法研究T形接头焊接残余应力的分布及其对疲劳寿命的影响规律,并探究过载处理和热处理对焊接残余应力释放效果。主要工作及结论如下:（1）总结了焊接残余应力对结构的影响及其释放方法,概括了焊接残余应力和焊接结构疲劳寿命的研究进展、焊接有限元分析法的理论以及简化思路。（2）基于焊接有限元理论,建立了T形接头焊接热-弹塑性分析有限元模型,分析了焊接过程中的温度场的变化以及冷却后不同路径焊接残余应力的分布规律,并采用本文模拟方法建立参考文献的试验模型,通过对比模拟值和试验值验证了模拟方法的合理性。（3）在模拟的焊接残余应力的基础上,分析了疲劳荷载循环次数与焊接残余应力释放的关系,并利用疲劳软件建立T形接头疲劳分析模型,研究了在10次荷载循环后剩余残余应力、过载处理后剩余残余应力和无残余应力下的疲劳寿命。结果表明:焊接残余应力对结构的疲劳寿命影响严重,当释放焊接残余应力后,疲劳寿命显著增大,同时与焊接残余应力分布相关,焊缝区域的疲劳寿命明显小于远离焊缝区域,过载处理后的疲劳寿命与规范计算寿命更为接近。（4）基于模拟焊接残余应力的模型,对结构进行过载处理和热处理研究,并分析了在不同约束下T形接头在热处理过程中焊接残余应力的分布。结果表明:过载处理和热处理都能释放大部分焊接残余应力,提高热处理温度和增大热处理时间均能增大焊接残余应力的释放,但在多余约束条件下,热处理冷却后会形成新的较大残余应力。