由于长期承受交通荷载的反复作用,对钢桥焊接结构疲劳寿命的研究具有重要的实际意义。随着新型智能化焊接技术在钢桥建设中的广泛应用,焊接初始缺陷得到有效消除,包含裂纹萌生阶段的钢桥焊接结构疲劳总寿命评估更符合工程需求,为此本文提出了一种结合临界距离法与断裂力学理论的钢桥焊接结构疲劳总寿命预测方法。同时,考虑到焊接残余应力对疲劳裂纹萌生和扩展寿命有显著影响,本文在三维有限元分析残余应力分布的基础上,将残余应力的影响纳入疲劳总寿命预测程序。主要研究工作及结论如下:(1)以钢桥不等厚板对接接头和非承载十字接头为研究对象,通过三维有限元动态模拟焊接过程,得到了焊接温度场和应力场分布结果,并利用相关试验测试结果验证了模拟方法的有效性,给出了焊趾处横向残余应力的空间分布规律。(2)根据疲劳失效准则,推导证明了临界距离理论适用于疲劳裂纹萌生寿命分析,给出了基于临界距离理论求解裂纹萌生疲劳缺口系数的方法,并在此基础上计算裂纹萌生有效应力集中系数。以裂纹萌生有效应力集中系数考虑残余应力的影响,对两种焊接接头的裂纹萌生寿命进行了预测。通过对比考虑与不考虑残余应力两种情况下的萌生寿命预测结果,定量分析了残余应力对萌生寿命的影响。(3)基于断裂力学理论,提出了按瞬态裂纹尺寸修正裂纹应力强度因子的方法,采用权函数法求解残余应力强度因子,结合裂纹扩展速率模型对两种焊接接头的扩展寿命进行了预测。根据残余应力强度因子沿裂纹深度的分布规律,研究了残余应力对扩展寿命的影响。通过对修正参数的分析,讨论了瞬态裂纹尺寸对疲劳裂纹扩展的影响。(4)将萌生寿命和扩展寿命叠加得到预测疲劳总寿命,并利用疲劳试验结果验证了本文疲劳总寿命预测方法的准确性。根据疲劳总寿命预测结果,给出了两种焊接接头的应力-总寿命曲线,并针对预测方法的适用性及残余应力对总寿命的影响进行了评价。通过分析萌生寿命和扩展寿命所占总寿命的比例,说明了疲劳寿命评估时萌生寿命不能忽略不计。