近年来轨道交通快速发展,一批轨道交通桥梁应运而生,大跨度轨道交通桥梁的主梁结构几乎都是钢结构形式,桥面系大多数采用正交异性钢桥面板。轨道交通车辆荷载具有独特性,既不同于公路车辆,又与铁路相异,相较于公路车辆其轴重更大,相较于铁路其发车频次更高。目前对于正交异性钢桥面板的研究多集中于公路桥梁和铁路桥梁,对于轨道交通桥梁的研究较少,因此对在轨道交通荷载作用下正交异性板的受力研究是十分必要的。本文依托重庆市建设科技项目《城市轨道交通桥梁横向刚度及钢箱疲劳设计研究》,首先对城市轨道交通桥梁正交异性钢桥面板进行了桥面系的应力分析,然后开展了足尺模型疲劳试验,重点研究了在轨道交通荷载作用下桥面板与U肋连接位置、U肋与横隔板连接位置、横隔板开孔位置的应力分布和疲劳性能。主要内容如下:（1）对轨道车辆的轴重选取进行了研究,确定在进行疲劳计算时以设计轴重乘以疲劳荷载系数0.8作为标准疲劳轴重,并验证了该系数的合理性。以某轨道交通桥梁为研究背景,建立有限元模型,分13个工况对关注部位的受力进行了分析,掌握各部位的应力分布特点。计算结果表明,桥面板、U肋以及横隔板两两连接或者三者连接位置受力最不利,横隔板开孔边缘易发生应力集中。（2）参照某轨道交通专用桥的结构形式结合有限元分析结果,设计了疲劳试验模型,进行了疲劳试验研究,并针对试验模型进行了有限元分析,分析结果与试验结果吻合度较高。试验结果表明,当外荷载循环到325万次结束时,在桥面板与U肋连接处产生裂纹,当外荷载循环到350万次结束时,在第一条裂纹对称位置发现裂纹。（3）基于疲劳试验结果进行了改善措施的研究。通过增设U肋内隔板的方法降低桥面板与U肋连接部位的应力,在研究过程中选取了3种内隔板布置形式。计算结果表明当内隔板与桥面板相连接时能够有效改善桥面板的应力集中。