焊接是正交异性钢桥面板结构中最为常用的连接方式之一,兼具连接与传力双重功能。但是在焊接过程中,由其复杂性和随机性所导致的焊接缺陷不可避免。咬边是常见的表面体积型焊接缺陷,会减少母材的有效截面积,并会造成应力集中。咬边缺陷引起的应力集中,加之交变荷载的作用,致使疲劳裂纹易于在缺陷位置萌生与扩展。而且咬边缺陷的存在对构件疲劳强度的影响比静强度大得多,显著降低了顶板-纵肋构造细节的疲劳抗力和服役质量。分析咬边缺陷对顶板-纵肋构造细节的劣化效应并厘清喷丸冲击对顶板-纵肋构造细节处的强化机理,是保证结构安全服役并提高喷丸功效的基本前提。本文以36个不同咬边缺陷形态的试件模型为研究对象,针对上述问题开展了一系列研究,主要内容包括:（1）在ABAQUS中建立了单丸和多丸喷丸有限元模型,分析了弹丸直径D、弹丸冲击速度v、冲击次数n对喷丸冲击残余应力场分布和表面粗糙度的影响规律;（2）在ABAQUS中建立了36个含不同咬边形态的试件模型,通过应力集中系数指标探究了咬边缺陷形态对顶板-纵肋构造细节处应力集中程度的影响,通过应力强度因子幅值指标探究了含缺陷试件模型的裂纹扩展特征与疲劳寿命问题。结果表明:咬边长度l和咬边宽度w对应力集中系数的影响很大,咬边角度θ对应力集中系数几乎没有影响;由于咬边缺陷引起的应力集中,含有咬边缺陷的试件模型相比无缺陷模型（No Defect,简写为ND）而言,初始裂纹前缘各点和中裂纹处等效应力强度因子幅值都要大;咬边缺陷的存在使顶板-纵肋构造细节处的疲劳性能降低约25%;（3）探究了喷丸冲击残余应力在循环荷载作用下的松弛效应,并进行了喷丸冲击残余应力在疲劳裂纹扩展时的重分布分析。结果表明:在100次循环加载后,松弛比率基本稳定在80%左右,可以认为喷丸冲击残余应力达到稳定状态;在疲劳裂纹扩展时,裂纹尖端附近应力急剧增加达到应力峰值,且喷丸强度越大,应力峰值越大。远离裂纹尖端区域的应力有一定程度的松弛,随着疲劳裂纹的扩展,松弛程度也越来越大。（4）在考虑喷丸冲击残余应力在循环荷载作用下的松弛效应和疲劳裂纹扩展时的残余应力重分布后,研究了喷丸冲击的强化作用机理,并对喷丸强化前后的疲劳寿命做了对比分析。结果表明:经过喷丸冲击处理,一定深度内的等效应力强度因子幅值与喷丸冲击处理之前相比明显下降,说明在疲劳裂纹扩展前期起到了明显的抑制作用;经过喷丸处理后的36个含咬边缺陷试件模型的疲劳寿命明显增长,平均增长幅度为17.86%,说明喷丸冲击处理对试件模型的疲劳性能提升效果很明显。研究成果可为钢桥结构服役安全和提高喷丸功效提供科学依据。