正交异性钢桥面板在具备诸多优点的同时,其疲劳问题也十分严重,而纵肋与顶板焊缝裂纹不仅发生比例大,并且裂纹发生后危害严重。目前针对该类裂纹的研究主要依靠试验手段和有限元模拟,对其物理与力学背景（例如第二、第三体系效应）的认识仍显不足。事实上第三体系效应是发生该类疲劳破坏模式的主要原因。由于目前针对该问题的研究尚少,限制了正交异性钢桥面板理论在疲劳问题中的应用,因此本文基于结构应力法,研究了焊缝处第二体系与第三体系的弯曲效应,提出了两种体系效应所造成的弯曲应力的解析解法,加深了对不同体系效应在整体效应中表现形式的理解,其结果可为结构参数的设计及优化提供参考与借鉴。主要内容如下:（1）阐述了正交异性钢桥面板的疲劳现象及纵肋与顶板焊缝开裂的原因。整理了疲劳寿命评估的方法,从疲劳细节、设计参数和第三体系应力三个方面,总结了各自取得的研究成果。（2）对正交异性钢桥面板节段进行了有限元仿真,分析了不同结构参数对顶板焊趾等效结构应力幅的影响,计算结果表明:提高顶板厚度能有效降低焊趾处应力幅,减小纵肋开口宽度也可以降低该处应力幅,而增加腹板厚度会增大应力幅。根据焊缝的力学特性,验证了在使用结构应力法计算纵肋与顶板焊缝疲劳寿命时忽略膜应力的合理性,提出了焊缝处的疲劳开裂主要弯曲破坏这一规律。（3）分析了第二体系与第三体系效应在整体受力中的表现形式。整体最大弯曲压应力与第二体系和第三体系均有关系,且以第三体系受力为主导,其主要影响范围为关注点±400 mm范围内;最大弯曲拉应力仅与第二体系受力相关,与第三体系受力无关;（4）提出了第二体系和第三体系弯曲应力的计算公式,研究了不同结构参数对第二体系和第三体系应力的影响。结果表明,纵肋开口宽度与顶板厚度通过影响第三体系效应来影响整体受力,且顶板厚度的影响程度大于纵肋开口宽度。横隔板间距、纵肋高度和腹板厚度通过影响第二体系受力来影响整体受力,且敏感性依次降低。（5）对比了由两种体系的弯曲应力叠加得到的整体等效结构应力计算值与有限元计算值,发现公式的计算效果良好,可以为正交异性钢桥面板的参数优化提供参考。并将计算公式代入大纵肋钢-UHPC正交异性组合桥面板纵肋与顶板焊缝疲劳性能的计算,发现大纵肋钢-UHPC正交异性组合桥面板在该焊缝处产生的疲劳应力幅远低于传统正交异性钢桥面板,且纵肋与顶板连接焊缝的疲劳性能不控制大纵肋结构层厚度和开口宽度的设计。