随着我国城镇化进程日益加快,城际铁路作为轨道交通的一种新型应用形式,能够有效解决相邻城市间的拥堵问题。U型梁凭借安全性高、建筑高度低、造价低等优点,近年来在我国城市轨道交通中应用较多,但是城际铁路是一种新型的交通方式,设计中多应用的是T型梁与预应力简支箱梁,U型梁应用较少。目前应用中标准U型梁均为预应力混凝土结构,跨度一般不超过30m,而钢桥具有跨越能力强等特点,将U型梁设计为钢结构能够更好地发挥其在城际铁路中的优越性。U型钢梁作为一种新型结构在全国范围内的应用较少,相应地,钢桥设计及运营中重点关注的疲劳问题研究也比较有限,故在此以跨度40m的简支U型钢梁作为研究对象,分析其在列车荷载作用下的疲劳性能。本文的主要研究内容及结论如下:（1）阐述了本文的研究背景及意义,对U型梁应用现状、钢桥疲劳问题研究现状、车桥耦合分析研究现状及列车作用下桥梁疲劳可靠度分析现状进行了综述,根据研究现状的不足,引出了本文的研究重点——U型钢梁在列车作用下的疲劳性能。（2）采用车桥耦合动力分析方法计算该U型钢梁的疲劳应力时程,结果表明:该U型钢梁的模态主要以局部振动为主;U型钢梁各部位的应力都随着轴重的增加而增大,其中桥面板和底板应是后续疲劳评估当中的重点关注部位,特别是底板;在疲劳评估中应该重点关注各部位节点位置的疲劳性能。（3）采用基于S-N曲线的疲劳评估方法对U型钢梁进行疲劳损伤计算和疲劳寿命评估,并分析了车速、车重、主要设计参数的影响。结果表明:研究对象U型钢梁的疲劳性能符合规范要求,不会发生疲劳破坏;U型钢梁的底板与纵肋之间的节点位置应力幅值高且应力波动大,疲劳问题更加显著;截面不同位置对于车速、车重、主要设计参数的敏感性不一样,在不同的阶段,不同的车速、车重及主要设计参数对疲劳损伤的影响不尽相同,在进行结构优化设计时考虑这点因素能够有效地提高结构的安全性与经济性。（4）将车桥耦合动力分析与基于S-N曲线的疲劳评估方法结合,对U型钢梁进行疲劳可靠度评估。结果表明:疲劳可靠度评估法能够考虑车速、车重、轨道不平顺等不确定因素的影响,对比确定性评估,能够得出更精确的评估结果;对数正态分布能够较好地描述等效应力幅S_re及其循环次数N的统计特征;确定了目标可靠度指标之后就能确定U型钢梁疲劳关键部位的维护周期,以确保桥梁使用期内的安全性;在维护周期一样的情况下,本文考虑的设计参数越大则可靠度越大,疲劳失效概率越小,U型钢梁越安全,在目标可靠度一样的情况下,设计参数增大会使得桥梁服役年限有不同程度地延长,结合可靠度指标曲线,能够较好地在保证U型钢梁安全性的前提下得到相对来说较经济的结构设计参数。