枕梁是列车车体中关键的承载部件,服役期间会在载荷作用下发生疲劳损伤,对列车的运行安全以及乘客的人身安全构成潜在的威胁。枕梁结构件是一个大型复杂的箱体结构,由铝合金板材和型材焊接而成,焊缝数量众多并且应力集中部位（危险点）往往出现在较薄弱的焊缝位置。目前缺乏有效的手段来实时监测危险点的状态,难以及时发现枕梁上可能出现的裂纹,亟需枕梁的疲劳寿命及可靠性评估方法。本文以地铁列车枕梁结构件和高速列车枕梁结构件为研究对象,围绕列车枕梁结构件的疲劳试验方法、疲劳寿命及可靠性评估方法进行了详细研究。主要研究内容包括:（1）利用疲劳试验方法和理论计算方法对地铁列车枕梁在空气环境下的疲劳寿命进行评估,并提出了疲劳载荷等效转化方法,该方法在保证试验结果的同时降低了疲劳试验成本。根据相关标准和地铁列车整车有限元分析结果,确定枕梁疲劳试验方案,并搭建枕梁疲劳试验平台,进行了地铁列车枕梁在空气环境下的疲劳寿命的试验研究。将地铁列车枕梁看作是由多个危险点构成的串联系统,枕梁的疲劳寿命即为危险点中的最短寿命,并利用有限元方法和Gerber等寿命图,完成了地铁列车枕梁在空气环境下的疲劳寿命的理论研究。（2）考虑腐蚀环境对枕梁疲劳寿命的影响,对高速列车枕梁腐蚀疲劳寿命进行研究。根据腐蚀环境加速谱和枕梁疲劳试验方案,搭建高速列车枕梁腐蚀疲劳试验平台,按照制定的腐蚀疲劳试验方法,开展了高速列车枕梁在腐蚀环境下的疲劳寿命的试验研究。结合角焊缝在腐蚀环境下的疲劳性能,利用有限元方法和Gerber等寿命图,对高速列车枕梁在腐蚀环境下的疲劳寿命进行了理论研究。（3）综合考虑载荷不确定性、材料性能不确定性、载荷作用次数以及材料强度退化对危险点疲劳寿命及可靠性的影响,提出了基于多元可靠性模型的复杂结构件危险点选取方法。同时,提出了利用计算机仿真来替代真实实验的虚拟实验方法,并对地铁列车枕梁的疲劳寿命及可靠性进行了评估,该方法可以大大缩短评估时间并降低评估成本。（4）通过理论计算和断口分析（包括宏观断口分析、成分分析、微观断口分析）,确定某型列车枕梁腐蚀疲劳裂纹的裂纹源及裂纹产生原因。通过对裂纹面进行微观定量分析确定裂纹扩展速率,并结合有限元方法最终获得裂纹扩展速率与裂纹长度的关系,据此计算获得裂纹扩展寿命,进而利用寿命反推的方法对该枕梁的服役安全性进行了评估。（5）基于疲劳可靠性异量纲干涉模型,提出了一种用于评估复杂结构件在随机载荷作用下的疲劳可靠性模型,该模型将含有多个危险点的复杂结构件看作由多个只含有单一危险点的单元构成的串联系统,同时还考虑了由于载荷的不确定性而导致的危险点失效的统计相关性。利用此模型,分别对高速列车枕梁和地铁列车枕梁的疲劳可靠性进行了评估。