正交异性钢桥面板结构在现代大跨度结构桥梁中应用广泛。它质量轻、强度高、适应性强,已成为国内外新建大型桥梁的主要形式之一。但是正交异性钢桥面板的纵肋与横隔板板处刚度有异、焊缝众多,长期承受循环反复的车辆荷载,内外因素结合,导致疲劳问题频现。这不仅威胁车辆通行的安全,对经济发展和社会稳定也带来不利因素。随着新中国的发展,大量正交异性结构桥梁在建设中,同时现有运营的桥梁也已出现疲劳问题。研究车辆荷载作用下钢桥面板疲劳裂纹扩展的特性,可以对应修改设计方案,减少维护费用,延长使用寿命。本文建立钢桥面板有限元模型,在纵肋与顶板处引入多个疲劳裂纹,使用自适应有限元的方法对裂纹扩展过程进行详细模拟,分析多个裂纹同时扩展时相互之间的影响。结合MATLAB和有限元技术,基于Newmark-β法模拟车桥耦合振动响应的过程,同时改变初始条件,分析不同工况下车辆和桥梁耦合振动的特性。将车致桥梁振动考虑进去,评估车桥耦合振动下钢桥面板疲劳寿命。主要研究成果如下:（1）回顾钢桥面板疲劳问题的研究历程,介绍了国内外研究人员对该问题研究的结论和成果。对名义应力法、热点应力法、断裂力学法等进行了详细的阐述,针对文中采用断裂力学法评估钢桥面板疲劳寿命的过程进行了说明。（2）以线弹性断裂力学理论和Paris公式为基础,引入多条疲劳裂纹,模拟钢桥面板的裂纹扩展过程。对裂纹扩展的形状和裂尖应力强度因子进行分析,总结钢桥面板纵肋与顶板处疲劳裂纹扩展的特性。（3）研究钢桥面板在车桥耦合作用下的动力响应。建立全桥模型,使用标准疲劳车对车辆和桥梁相互作用的过程进行模拟,分析桥梁的动力响应。改变行车速度和路面条件,评估各变量对车桥耦合振动的影响。（4）考虑车辆和桥梁耦合振动的作用,分析其对钢桥面板疲劳裂纹扩展特性的影响。分别在沿焊趾纵向和焊趾焊根处引入裂纹,进行有限元模拟,获得各工况下的裂纹扩展结果。基于S-N曲线法和断裂力学法,分析不考虑车桥耦合振动和考虑车桥耦合振动情况下钢桥面板的疲劳寿命。