由于正交异性钢桥面板U形加劲肋为闭口结构,大量的连接焊缝通常以半熔透的单面单边方式焊接。桥梁在役期间,桥面板焊缝作为连接构件直接参与主梁受力,未熔合的焊缝根部集中了大量的焊接残余应力常处于应力集中状态,导致局部损伤演化造成结构性能劣化。结合焊接数值模拟和声发射技术检测探究不同焊接工艺措施下焊缝力学行为研究,以判别该类焊缝缺陷对构件服役性能的影响。本研究针对U肋焊接中常用的半熔透单边V形坡口的焊接方式,以广泛应用桥梁建设工程,且具有良好的物理性能及焊接性能的Q345qE结构钢为主要研究材料,通过等效受力的焊缝拉伸试验,对该类焊缝结构破坏特征进行分析,具体包含了焊接残余应力数值模拟,以及带焊缝试件拉伸破坏过程的声发射参数分析:(1)试验测试了焊接过程红外温度及试件残余应变,通过精确的数值模拟得到了焊接残余应力分布特征,以易于发生开裂的焊根处、焊趾处的热点应力为特征值,分析了焊缝与母材的熔合程度,提出焊接工艺参数取值对残余应力分布的影响。(2)试验检测了带焊缝试件的拉伸断裂过程的声发射信号特征,结合微观金相组织及宏观力学测试,对焊缝脆性断裂、热影响区脆性-延性断裂、母材延性断裂的三种典型断裂形式进行声发射信号历程及分布特征分析,研究结果表明累振铃计数变化率和累积幅度变化率可有效评价损伤过程;并引入塑性损伤指数概念对不同熔透及不同坡口焊件做出损伤特性评价,进一步优化了焊接工艺参数,为评估的焊缝质量提供了参考。