混凝土箱梁桥的顶板纵向裂缝是桥梁常见病害之一，在目前的成因分析中，多以静力分析为手段，以拉应力超限作为开裂判据。本文从疲劳累积损伤的角度对此开展研究，主要考虑车辆荷载的疲劳效应及竖向温度梯度荷载的应力叠加作用，内容包括:　　(1)阐述国内外混凝土结构疲劳研究现状，总结了相关规范中混凝土桥梁疲劳设计的步骤与规定，为混凝土箱梁桥顶板横向疲劳验算及损伤预测提供理论基础与方法指导。　　(2)探讨了根据实际交通数据建立车辆疲劳荷载模型的方法，并以南京长江第二大桥一个月的实际车流量统计样本为基础，建立了三种形式车辆疲劳荷载模型，即:车辆疲劳荷载谱、标准疲劳车及轴重荷载频值谱。对标准疲劳车与轴重荷载谱作用下箱梁顶板横向应力分布进行比较，分别给出疲劳验算及损伤预测时宜采用的疲劳荷载模型的形式。　　(3)借助某混凝土连续箱梁桥持续5年温度变化过程的测试数据，拟合了指数模式竖向温度梯度曲线，给出竖向温度梯度的通解公式，在此基础上研究了温度应力随时间的变化历程，指出在箱梁顶板横向疲劳分析时，应考虑竖向温度梯度作用效应对疲劳应力水平的提升。　　(4)提出了混凝土箱梁桥顶板横向疲劳验算及损伤预测方法，并以南京长江二桥北汊连续箱梁桥为研究对象，对箱梁顶板进行了疲劳验算及损伤预测。研究了随着横向预应力损失的加大，箱梁顶板下缘疲劳损伤的发展情况。研究表明，在横向预应力损失超过正常水平的情况下，车辆反复及竖向温度梯度的共同作用会导致混凝土箱梁顶板下缘因疲劳损伤而开裂。