波形钢腹板箱梁以其受力明确及材料的高利用率在我国得到了快速发展,它在解决了混凝土箱梁腹板开裂的同时,还以其自重轻的特性提高了桥梁的跨越能力。作为钢混组合箱梁,疲劳裂纹的产生是影响结构使用寿命的因素之一。而我国对于此类箱梁的疲劳性能研究还很单一,因此,针对多因素影响的疲劳特性研究是很有必要的。波形钢腹板箱梁在公路桥梁中的使用较为广泛,而公路桥梁在运营阶段所受的车辆荷载横向位置多变,以偏心为主,在此基础上,全面考虑波形钢腹板箱梁的剪力滞效应、波形钢腹板的剪切变形、扭转和畸变,提出基于多维应力的疲劳分析方法,结合ANSYS有限元软件建模分析,为该类型箱梁的疲劳分析提供理论依据,主要研究内容如下:(1)考虑波形钢腹板的剪切变形,合理定义翘曲位移函数,提出一种考虑波形钢腹板和混凝土顶、底板在其自身平面内的全截面剪切变形的内力及挠度计算方法。结果表明:波形钢腹板箱梁截面内任一点的弯曲正应力与腹板的剪切变形无关,而与定义的翘曲位移函数和截面的几何特性有关。结合算例,计算可得,全截面剪切变形效应对单箱单室波形钢腹板箱梁挠度的贡献最大为36.12%,对单箱双室波形钢腹板箱梁挠度的贡献最大为40.91%。(2)基于周边不变形假设,根据微元体的平衡条件,推导出约束扭转的控制微分方程,利用初参数法,得到了在各种荷载作用下的初参数方程。通过算例分析,底板处的约束扭转翘曲正应力值占弯曲正应力值的26%,应给与一定的重视。(3)以畸变角为畸变位移,采用约束扭转的分析方法,建立畸变变形模式下的基本分析公式,采用能量变分法和初参数法,推导出畸变的控制微分方程,并求出其初参数解。结合算例,验证了公式的正确性,畸变翘曲正应力达到了弯曲正应力的27%左右,可以看出波形钢腹板箱梁的畸变效应相比于传统的混凝土箱梁较为突出。(4)为了能够更加准确地分析波形钢腹板箱梁疲劳细节处的应力幅,针对波形钢腹板箱梁在扭转和畸变分析时不可忽略的翘曲正应力值,提出一种基于多维应力的疲劳分析方法。通过算例分析,波形钢腹板箱梁在疲劳分析时,扭转和畸变所产生的翘曲正应力值占弯曲正应力的37%左右,应加以重视。(5)为了建立基于多维应力的疲劳设计方法,针对一波形钢腹板箱梁实例,拟合了其疲劳细节处的S-N曲线,根据多维应力的影响,得出了适用于波形钢腹板箱梁的修正S-N曲线,同时提出了波形钢腹板箱梁疲劳细节在国内外规范中的分类建议。结合实际的波形钢腹板箱梁桥,建立有限元模型,针对有可能发生疲劳破坏的疲劳细节,进行了疲劳寿命估算,结果表明都满足设计要求。同时根据疲劳破坏的特点,提出了几点预防疲劳破坏的建议。