正交异性钢桥面板因其轻质高强、承载能力高等优点被广泛应用于世界各国桥梁建造中,但因其焊接结构复杂、焊缝众多,在车辆反复施载下容易产生疲劳裂纹,疲劳问题严重制约了正交异性钢桥面板乃至大跨度桥梁的发展。本文以港珠澳大桥为工程背景,研究了正交异性钢桥面板典型部位疲劳性能,并对关键部位开展补焊修复,研究补焊前后构件性能变化。首先就桥面板运维服役安全分析流程进行综述介绍,主要包括了桥面板疲劳性能研究方法和典型疲劳位置的确定,采用合适的损伤检测方法开展缺陷监测,使用缺陷失效评定（FAD）评估缺陷状态,针对缺陷采取合理手段加固维修。基于BS7910规范的FAD分析,针对正交异性钢桥面板典型疲劳位置:U肋-顶板连接焊缝开展临界裂纹尺寸计算和疲劳寿命评估。有限元模拟焊接过程,计算焊后残余应力,通过盲孔法验证了模型的合理性。基于FAD分析的四个输入量,计算不同荷载下试件的断裂比和载荷比,结合FAC曲线计算得到临界裂纹尺寸,开展超声波相控阵无损检测验证了临界裂纹尺寸计算的有效性,结合Paris公式对不同外载荷下构件的疲劳寿命进行了预测。针对U肋-顶板焊接结构开展补焊工艺试验,分别进行了顶板补焊和焊趾补焊模拟裂纹穿透板厚和未穿透板厚,采用切割得到的T型U肋-顶板疲劳件开展补焊前后高周疲劳试验。结果表明,原焊态高周疲劳试验寿命与预测寿命误差在7%左右,证明了FAD方法在桥面板结构的有效性。补焊后组织有粗化长大现象,疲劳寿命低于原焊态,补顶板疲劳寿命大于补焊趾疲劳寿命。采用标准试件研究了补焊前后Q345q D的低周疲劳性能,补焊后试样的低周疲劳性能明显下降,通过SEM断口观察到补焊试样低周疲劳断口存在多处焊接缺陷。采用ABAQUS有限元软件对正交异性钢桥面板节段模型开展静力分析,针对典型疲劳易损点:U肋-顶板连接焊缝、U肋对接焊缝和U肋-横隔板连接焊缝,开展不同纵向、横向位置车轮施载桥面板受力分析。采用标准疲劳车模型Ⅲ得到了不同位置的危险轮载施加方式,基于危险受力分析结果和疲劳分析λ系数法对典型部位进行疲劳验算,采用FAD方法计算了节段模型U肋-顶板连接焊缝处危险轮载下的临界裂纹尺寸和疲劳寿命。