耐候钢具有一般钢材的优质特性又能发挥无需涂装的防腐性能,在我国钢桥的建设中得到了广泛的重视。焊接是钢桥的主要连接方式,焊接过程中构件会经历不均匀的加热和冷却过程,导致焊后会在焊缝周围存在数值较大的残余应力。已有研究表明焊接残余应力会对结构的抗疲劳性能产生不利影响。为了满足构造细节和承载力的要求,钢桥中不可避免会出现繁杂多样的交叉焊缝,其对应残余应力分布将更为复杂。因此有必要系统研究交叉焊缝焊接残余应力分布规律以及其对焊接接头疲劳性能的影响。残余应力测试试验和仿真模拟是目前常用的研究手段。然而材料高温热物理性能数据不足是导致焊接模拟结果不准确的重要原因。目前国产耐候桥钢高温力学性能资料匮乏,需针对桥梁耐候钢开展常、高温力学性能试验研究。因此,本文以桥梁耐候钢Q345q DNH为背景,研究了其常、高温力学性能参数;针对预设及未设过焊孔的T接十字交叉焊缝构造采用测试试验和数值模拟方法研究了焊接残余应力分布的规律。其后基于断裂力学法,通过数值模拟分析了考虑焊接残余应力的桥梁耐候钢T接十字交叉焊缝构造的疲劳裂纹扩展寿命。主要工作包括:（1）介绍桥梁耐候钢以及交叉焊缝构造在钢桥中的发展和应用,分析了交叉焊缝构造的应用现状,指出对于交叉焊缝焊接残余应力相关研究较少;介绍了国内外桥梁耐候钢常、高温力学性能试验方法、力学性能参数、高温本构模型等研究现状,总结得出不同国家、不同型号的桥梁耐候钢高温力学性能差异明显;介绍了桥梁耐候钢焊接结构疲劳性能的研究现状,从研究方法、考虑因素等方面分析指出,桥梁耐候钢焊接结构考虑焊接残余应力影响的疲劳性能相关研究较为匮乏。综合分析指出,对于这些研究不足亟需进行相应的系统研究。（2）针对国产耐候钢Q345q DNH开展了8种不同温度下（20℃～700℃）的单调拉伸试验研究,得到了该钢种主要力学性能参数和应力-应变曲线的演化规律,建立了Q345q DNH高温本构关系模型,为此钢种焊接热模拟提供关键的数据基础。（3）设计制造了预设及未设过焊孔的桥梁耐候钢Q345q DNH的T接十字交叉焊缝试件,试件底板厚度为16mm、加劲肋厚12mm。通过盲孔法对T接十字交叉焊缝试件表面进行了焊接残余应力测试试验,探究了残余应力在纵、横向以及整体平面内的分布规律。（4）基于有限元软件ABAQUS对桥梁耐候钢T接十字交叉焊缝试件进行温度场和应力场的三维数值模拟,计算得出焊接残余应力的大小和具体分布形式。采用残余应力测试结果对模拟结果进行了验证,并讨论了是否开设过焊孔对焊接残余应力大小、分布规律的影响。（5）通过有限元软件ABAQUS和Franc3D的交互应用,实现预设及未设过焊孔的桥梁耐候钢T接十字交叉焊缝裂纹扩展模拟,在考虑焊接残余应力影响的基础上,计算了试件的疲劳寿命,讨论了构造形式改变以及焊接残余应力引入对试件疲劳性能的影响,相关研究成果可为钢桥的构造设计以及疲劳设计提供参考。