正交异性钢桥面板因其自重轻、极限承载力大、适用范围广等优点而广泛应用于土木工程,但其疲劳问题严重,钢箱梁横隔板弧形切口的抗疲劳设计仍是难点.为有效预测此典型疲劳易损细节的疲劳寿命,采用ABAQUS有限元分析软件,建立了三种弧形切口疲劳试件的有限元简化模型,通过对三种不同弧形切口半径的试件模型在拉伸荷载50 kN下的有限元求解,分别得到各自主应力云图.可知:切口处第一主应力随切口半径增大而减小,半径从10 mm增至20 mm时,第一主应力从319.8 MPa减至253.7 MPa,减幅66.1 MPa;半径从20 mm增至30 mm时,第一主应力从253.7 MPa减至225.6 MPa,减幅28.1 MPa,较之前变平缓.再引入临界距离理论分析了弧形切口应力集中区域的特征应力,采用点法与线法进行特征应力计算.利用ABAQUS自最大主应力峰值处按最高应力梯度方向设置路径,提取各点第一主应力及其所在点距最大主应力峰值的距离.在热点路径上,最大主应力与距离呈反比关系;在1.2倍临界距离范围内,切口半径越小,应力水平越高;在2倍临界距离以外的区域,切口半径20 mm与切口半径30 mm的最大主应力曲线呈靠拢趋势,表明此时切口已不再是影响应力水平的关键因素,从而得到了临界距离、裂纹扩展门槛值等关键参数.结合材料疲劳极限与FE-safe寿命结果建立了三种切口构件的疲劳寿命预测模型,开展了横隔板弧形切口节段试件的疲劳试验,验证了简化模型的准确性,研究了不同切口半径对试件疲劳寿命影响的规律.结果表明:1)钢箱梁横隔板弧形切口处基于点法的应力预测值比线法的应力预测值高7％～13％,点法的疲劳寿命预测值比线法的疲劳寿命预测值基本低50％以上;点法预测值比线法预测值更加保守;2)所提出的钢箱梁横隔板弧形切口疲劳预测模型精度较高,与节段模型疲劳试验结果误差在20％以内;3)无论采用点法还是线法,计算所得的特征应力都随切口半径增大而减小,疲劳寿命都随切口半径增大而增长,钢箱梁横隔板弧形切口设计时,适当提高切口半径有利于结构疲劳寿命的提升;4)由于疲劳试件采用的都是光滑的弧形切口试件,对于含初始缺陷的构件,其采用临界距离理论评估疲劳寿命的计算模型有待进一步研究.