正交异性桥面板钢箱梁在国内外应用广泛，但疲劳问题突出。其常见病害有6种顶板与纵肋焊缝位置开裂； 纵肋接头位置焊缝开裂；肋间桥面板与横隔板焊缝开裂； 腹板垂直加劲肋与面板连接焊缝开裂； U 肋与横隔板连接焊缝处开裂； 远离 U 肋焊缝下端的弧形切口起弧点附近区域横隔板母材开裂。随着疲劳研究的不断深入、制造技术的不断进步，疲劳细节的设计与规范规定得到了不断改进。如：闭口纵肋与面板的焊接由 “贴面焊接”逐渐改进为熔透深度达到纵肋壁厚的75%或80%的焊接；取消纵肋与面板连接焊缝通过横肋时的过焊孔；改进闭口纵肋连接嵌补段的钢衬垫板的平整契合度；取消主梁腹板竖向加劲肋与顶板的连接等；顶板厚由（如虎门大桥 ）增加到 14mm （如西堠门大桥），甚至16mm（如嘉绍大桥）或18mm（港珠澳大桥） 。上述方案使得产生前5种疲劳裂纹的概率大大减小，有的甚至完全消除。第6种疲劳病害位置（即与 U 肋邻近的弧形切口处）横隔板母材轮载应力为压应力界传统认知认为：压－压循环不会引起疲劳，也无需疲劳验算形（或称次应力）所致 。但横隔板厚度薄、面外变形应力幅小，横隔板弧形切口处母材疲劳不考虑膜压应力幅影响，仅为面外反复变形所致的结论难以令人信服。相关规范打折（如6折）计算，而压－压循环时可不验算疲劳 ”也存在逻辑上的不足。与“循环荷载下压应力较大，拉应力接近0与不出现拉应力2种情形的疲劳性能不应存在突变”的常识相悖。疲劳验算压应力幅打折（如6折）考虑应可拓展应用到压－压循环。

事实上，机械工程领域已对金属材料进行了压－压循环的疲劳试验，发现了压－压疲劳现象和压－压对疲劳寿命的影响规律，并认为，压缩塑性区（微小）的形成是产生压－压疲劳的必要条件 [9]。这或许从另一角度说明，压－压循环疲劳验算，压应力幅打折具有合理性。新颁布的《公路钢结构桥梁设计规范》（JTGD64—2015）（以下简称 《公路钢桥规》）的正交异性桥面板疲劳验算采用损伤效应系数、交通流量系数、设计寿命影响系数等，其取值未见严格论证，是否合理或在合理区间值得检验。前5种病害处治相对简单和成熟，一般采用开坡口补焊或者打磨重熔或者切除连接，严重者再进行局部补强或改进铺装层。第6种病害即横隔板弧形缺口疲劳裂纹，则可采用“弧形切口优化”（裂纹较短者）或者“止裂孔 弧形切口优化 补强钢板”的加固方式（裂纹较长者）补强。“弧形切口优化”或者弧形切口形状对疲劳的影响研究较多，本文不再详述，将直接给出优化后的弧形切口形式，并在此基础上进行分析。提出了在正交异性钢桥桥面上添加第2块钢板的加固技术，以提高其抗疲劳性能。然而，补强钢板平面尺寸与厚度的变化对加固效果及附近区域应力影响未见相关报道。

本文拟结合 2 个背景工程（包括服役近 10 年的某桥），通过轮载应力分析和不同规范验算比较，研究新颁布的《公路钢桥规》正交异性桥面板疲劳验算相关系数取值的合理性；通过服役背景工程的疲劳细节、交通载荷、病害特征、轮载应力结果等信息汇集，揭示横隔板弧形切口处母材疲劳开裂机理；通过分析补强钢板厚度、其边缘距顶板和 U 肋的距离等对加固附近区域应力的影响规律，以及2种弧形切口形状轮载应力结果的对比，确定合理的补强细节尺寸。