钢管混凝土拱桥在我国的基础建设应用中越来越广泛,其中上承式钢管混凝土桁式拱桥的拱肋是由钢管直接焊接形成,如此一来,其节点的疲劳问题就较为突出,钢管混凝土拱桥管节点的疲劳寿命就必须引起重视。对于空管和空管连接接头,在海洋工程中已进行了大量有效的试验和理论研究,然而对于钢管混凝土连接接头的疲劳研究国内外均甚少。本文结合一座上承式钢管混凝土桁式拱桥,对K型钢管混凝土和空管接头的应力集中系数进行了数值分析,并预测了拱桥在汽车荷载作用和地震作用下的疲劳寿命以及疲劳损伤。首先,介绍了公路桥梁结构疲劳寿命研究的基本理论;大概的阐述了国内外公路桥梁结构疲劳的目前研究现状。由此,肯定了圆管节点疲劳研究的两种方法:S-N曲线法及断裂力学法。利用S-N曲线法研究钢管混凝土节点的裂纹萌生寿命,断裂力学用于分析钢管混凝土节点疲劳裂纹的扩展寿命。其次,基于大型有限元软件建立上承式钢管混凝土桁式拱桥全桥有限元模型,文中计算分析了全桥静力模型的受力状态,选取了拱肋上不同位置最不利受力的三个K型钢管混凝土节点。然后利用局部分析软件FEA建立选取的K型空管-钢管混凝土节点三维实体模型,其施加荷载和边界条件均符合实际工程工况,分别计算出了三个K型钢管混凝土节点在轴向荷载、平面内弯矩作用下的热点应力集中系数大小。接着,在上承式钢管混凝土桁式拱桥三维有限元模型及其在疲劳车辆荷载作用下的动力响应的基础上进一步进行选取疲劳节点位置的局部热点应力分析。根据计算所得的热点应力集中系数,结合S-N曲线热点应力法和断裂力学分别计算节点的疲劳裂纹形成寿命和裂纹扩展寿命,将其两者结合即为节点的疲劳寿命。最后,重点分析了在不同程度下的汽车超载,不同地震加速度峰值对钢管混凝土节点疲劳寿命的影响。提出将地震作用产生的损伤等效换算为疲劳车通行量的方式,评估地震对钢管混凝土拱桥的影响。以协助人们在桥梁运营期间震后对钢管混凝土拱肋这一关键结构疲劳强度的估计,为管理和维护提供参考价值。通过对上承式钢管混凝土桁式拱桥K型节点疲劳寿命分析,为以后此类桥梁疲劳寿命预测研究提供了一定的借鉴方案。