葵花拱桥在太阳辐射作用下,由于纵梁的遮挡作用,会表现出与其他结构形式的箱梁不同的温度分布和温度应力。此外,由于温度应力在一天内反复变化,会对桥梁结构产生温度疲劳效应,改变桥梁结构的应力和变形状况,影响结构的疲劳使用寿命。因此有必要对葵花拱桥的温度效应及温度疲劳进行深入研究。本文以广州市南沙区凤凰二桥为工程背景,利用有限元分析软件ANSYS选出三个主拱截面和一个纵梁截面,建立二维箱梁截面模型,对4个截面的温度场进行模拟。发现在纵梁遮挡下主拱拱脚处截面在上午10:00和下午16:00最大温差都会出现峰值,在上午10:00温度应力达到最大。对于主拱截面,越靠近拱脚位置,温差变化越大,温度效应越明显。而纵梁截面在午后14:00时为温度最不利时刻,且纵梁最大温差和温度效应的影响要大于主拱截面。同时,还推导出了主拱沿截面竖向的温度梯度方程,以及纵向温度分布的规律,并通过温度场现场测试,验证了该有限元模型的合理性。根据温度应力分析结果,选取最不利节点,以模拟得到的温度应力时程曲线为荷载谱,在结构完好及考虑钢筋腐蚀、应力集中情况下利用S-N曲线对结构进行疲劳分析。发现在进行葵花拱桥温度疲劳分析时,应重点关注纵梁截面,并注意混凝土开裂、钢筋锈蚀等的影响。同时,计算得到混凝土温度疲劳损伤的残余应变及疲劳损伤本构关系。在仅对单拱进行分析时,温度疲劳产生的变形对桥梁结构的长期变形和拱脚水平推力有较大影响。