直交異方性鋼橋面板の溶接部における微細亀裂の発生は、初期溶接欠陥がこの種の構造詳細の疲労性能に影響を与える重要な要因である。破壊力学理論とABAQUS-FRANC3Dの相互技術に基づき、直交異方性鋼橋面板の上板と縦肋の接合溶接部の亀裂発生および拡展の全寿命周期動的特性を研究した。溶接埋設欠陥から疲労破断に至る応力強度因子の動的進化特性を研究し、亀裂形状の発展規則を明らかにし、敏感なパラメータが亀裂拡展速度と疲労寿命に与える影響を分析した。疲労亀裂の全寿命拡展挙動を明確にし、鋼橋面板の足尺節断疲労試験を通じて研究結果の信頼性を検証した。結果は、鋼橋面板の疲労亀裂拡展挙動が埋設段階、萌芽段階、拡展段階の3つの段階に分けられ、亀裂経路に沿った埋設萌芽段階と拡展段階の応力強度因子分布は正反対であることを示している。継続的な拡展に伴い、任意の初期形状の埋設亀裂形状は円形に近づき、任意形状の表面亀裂形状は徐々に扁平化し、表面亀裂が上板を貫通する際に扁平な形態を示すことを合理的に説明する。埋設段階の亀裂の上面に沿った拡展速度は下面より54％増加し、埋設萌芽段階から拡展段階に入った後の亀裂の上板方向への拡展速度は大きい。亀裂形状比および埋設深さは萌芽寿命に大きな影響を与え、萌芽寿命は疲労総寿命の大部分を占める。

鋼橋面板;疲労亀裂;疲労寿命;応力強度因子;埋設亀裂