建造深海耐压结构时大多选用高强度钢，其对焊接残余应力较为敏感，使得锥柱结合壳焊缝区域更易成为深海耐压结构疲劳破坏的热点区域。焊接残余应力在一定载荷作用下会发生变化，这在一定程度上影响了深海耐压结构疲劳强度的评估。由于目前残余应力试验手段的限制及较高的试验成本使得深海耐压结构残余应力及在外载荷作用下的变化规律研究大都集中在理论方面，而试验研究相对较少。因此，开展深海耐压结构典型焊接接头残余应力及其在外载荷作用下变化规律的试验与数值模拟研究十分必要，这对该类结构进行合理的疲劳强度评估具有非常重要的参考价值。　　本文首先研究了高强度钢锥柱耐压壳典型试件模型焊接残余应力及其在外载荷作用下的变化规律，然后考虑焊接残余应力的影响对典型试件模型的疲劳寿命进行评估。主要的研究工作及结论如下：　　（1）基于有限元软件ANSYS中的 APDL语言开发相应的焊接模拟程序，对典型试件模型的焊接过程进行数值模拟，得到焊接残余应力的分布规律，并与试验测量结果对比分析，结果显示：数值模拟结果与试验测量值相吻合，焊缝附近区域存在较大的焊接残余应力，轴向焊接残余应力在凸锥面表现为压应力，在凹锥面表现为拉应力，远离焊缝区域时，焊接残余应力的应力水平将大幅降低。　　（2）在典型试件模型端部施加拉伸外载荷的情况下，其轴向焊接残余应力的分布情况基本保持不变，当拉伸载荷增大时，凹锥面焊缝附近区域轴向焊接残余拉应力逐渐减小，即焊接残余应力的释放量逐渐增大，相对来说凹锥面焊接残余应力的变化较凸锥面明显。　　（3）相同拉伸载荷的加载次数对典型试件模型焊接残余应力的变化没有影响，而多次加载不同拉伸载荷时，加载过程中最大的载荷决定加载后典型试件模型焊接残余应力的应力水平。　　（4）在疲劳拉伸载荷的作用下，考虑焊接残余应力影响时的典型试件模型疲劳寿命要低于不考虑焊接残余应力影响时的疲劳寿命，从偏安全的角度来说，评估该结构的疲劳寿命时需要考虑焊接残余应力的影响。当疲劳载荷加载前先对典型试件模型施加预拉伸载荷时，预拉伸载荷会通过改变结构内部残余应力的应力水平来影响其疲劳寿命。