正交异性钢桥面板作为目前大、中跨径钢桥桥面板的一种结构形式有许多优点,由于具有自重轻、极限承载力大、适用范围广、施工周期短和梁高低、造型美观等特点,受到国内外桥梁设计者的普遍青睐。我国已建和在建的大跨径桥梁也大都采用正交异性钢桥面板。但由于正交异性钢桥面板结构构造复杂,受焊接残余应力影响大,钢桥面板直接位于车轮荷载的作用下,一些构造细节处极易发生疲劳开裂,当疲劳裂纹开裂到一定程度时直接影响结构的使用安全。随着正交异性钢桥面板在我国大中跨径桥梁中应用的增多,交通的快速增长及超载超限的影响,部分大跨度钢桥的正交异性钢桥面板已出现严重疲劳问题,开展桥面板疲劳性能的研究刻不容缓。本文的主要研究工作如下:1.简述了钢桥面板的应用概况和构造特征,总结了正交异性钢桥面板的发展概况和国内外桥面板的疲劳研究概况,对钢桥面板的疲劳评估方法和设计方法进行了总结归纳。2.在总结国内外工程经验和疲劳试验成果的基础上,针对正交异性钢桥面板的关键细节如纵肋与桥面板、纵肋与横隔板、纵肋拼接处等重要的连接部位出现的疲劳开裂,分析了疲劳裂纹的产生机理,讨论了连接处失效的影响因素,并结合欧洲规范,对相应的疲劳细节进行了分类。3.利用壳单元建立三维有限元模型,对纵肋与横隔板连接处不同的开孔型式进行了分析,发现改进后的Haibach孔及圆形孔优于传统的椭圆形孔,在纵肋连续通过横隔板时应该优先采用该孔型,但圆形孔的应用还需进一步的疲劳试验证明;通过参数变化,分析了板厚对纵肋与横隔板连接处疲劳的影响,并给出了此处连接合理的板厚;在国内外疲劳研究调研和有限元分析的基础上,对正交异性钢桥面板的抗疲劳设计与制造要点提出了建议。4.针对实际工程中出现的典型疲劳裂纹,结合维修加固的要求,如缩短加固施工时间、降低造价、尽量不阻扰交通等,给出了维修加固的方法。