正交异性钢桥面板已广泛应用于各种桥型,尤其是在钢箱梁桥中。本文在总结分析国内外文献的基础上,为深入研究钢桥面板疲劳机理,依据实桥桥面板受力特性进行了正交异性钢桥面板足尺模型静力试验和疲劳试验,并分别采用壳单元和实体单元进行了数值分析。在分析了试验结果和数值计算的基础上,对正交异性钢桥面板的应力分布和疲劳性能进行了研究。本文中用采用壳单元的有限元模型模拟静力加载,分析桥面板盖板、纵肋和横隔板连接处盖板横向应力,横隔板挖孔处主应力及纵肋竖向应力等的分布特点。将静力试验结果和有限元计算结果进行对比,吻合良好。研究了不同加载位置时同一测点的应力变化情况,并对不同加载工况时各测点的应力进行了分析比较,由此得到各关心测点处的应力最值及最值出现时加载中心到测点的距离,以及加载位置和加载集度对测点应力的影响情况。在疲劳加载过程中,监测桥面板的应力变化情况,观察疲劳裂纹,并记录桥面板关键细节应力发生变化和疲劳裂纹产生时对应的应力幅循环次数。在疲劳次数达到50、100、200、300、400、500、700、800、900、950和1000万次时进行静力加载,比较每次静载的结果分析得到应力发生变化的测点,记录开裂位置测点应变发生突变时对应的应力幅循环次数,实测结果表明开裂细节的疲劳强度与AASHTO规范中的C类细节和EUROCODE规范中90细节的疲劳强度相当。以某斜拉桥和悬索桥钢桥面板为分析对象,建立箱梁标准节段模型,改变车轮横向加载位置确定横向加载最不利位置,并沿纵向在不同的车道上进行AASHTO疲劳车加载,得到不同位置处关心点的应力历程。对得到的应力历程通过雨流法计数得到其应力幅谱,在此基础上对其进行疲劳寿命评估。疲劳应力计算与寿命评估结果表明盖板和纵肋焊缝及纵肋和横隔板焊缝端部疲劳问题比较明显。