钢桥在受力性能、制造施工等方面具有独特优势,在国内外实际工程应用中得到了广泛的应用。但随着钢桥服役时间的增加,疲劳裂纹萌生、开裂的现象不断发生。其中,纵肋与横隔板焊接细节是钢桥正交异性钢桥面板中的典型疲劳细节。由于其构造复杂,焊缝较多、较长,该处构造细节的制造误差难以完全规避,因其引起的局部应力场变化可能会加速疲劳裂纹开裂,或导致开裂模式发生改变,进而增加工程隐患,带来各方面不必要的损失。目前,钢桥制造误差对疲劳影响的研究还十分匮乏。因此,研究钢桥制造误差对纵肋与横隔板焊接细节的疲劳劣化效应具有十分重要的意义。为此开展的研究工作以及从中得出的主要结论如下:(1)调研了国内外钢桥疲劳开裂案例,分析了研究纵肋与横隔板焊接细节疲劳性能的重要性。调研了目前国内钢结构制造误差的研究近况,说明了研究钢构件误差对结构疲劳性能影响的重要性。分析了扩展有限元方法(XFEM)处理强间断问题的优势;(2)总结了目前国内外钢箱梁的制造加工技术,制作了钢箱梁各构件的加工工艺与制作流程图。通过对规范的调研与总结,给出了钢箱梁构件在切割与组装过程中的精度要求;(3)介绍了XFEM裂纹扩展数值模拟的理论与方法,利用XFEM对含半椭圆形表面裂纹的有限体板进行了应力强度因子的求解,与传统有限元方法以及应力强度因子手册中的计算值进行了比较;(4)分析了试验试件中横隔板切割误差的类型以及产生的原因,获得了切割误差的相关数据。对产生切割误差的区域进行了第一主应力场分析,并给出了横隔板开孔处XFEM裂纹扩展数值模拟以及疲劳寿命预测的相关公式以及有关参数。通过XFEM裂纹扩展数值模拟,得到了构造细节疲劳裂纹开裂的应力强度因子幅值变化规律、裂纹扩展速率曲线图以及开裂疲劳寿命,进而分析了横隔板切割误差的疲劳劣化效应;(5)利用Fortran语言编写了Abaqus Dload子程序。通过关注点横向最不利加载位置的应力历程曲线,分析了围焊下方的应力场变化情况。通过对不同工况下组装误差模型的XFEM裂纹扩展数值模拟,得到了该处构造细节疲劳裂纹开裂的应力强度因子幅值变化规律以及裂纹扩展速率曲线图,通过对比四种典型组装误差工况下的裂纹开裂疲劳寿命,给出了横隔板组装误差的疲劳劣化效应。