The use of high strength steel has the potential to reduce the amount of steel used in bridge structures and thereby facilitate a more sustainable construction. The amount of steel and what steel grade that can be used in bridge structures and other cyclic loaded structures are often limited by a material degradation process called fatigue. The fatigue resistance of steel bridges is to a large extent depending on the design of structural details and connections. The design engineer is limited by the selection of a few pre-existing structural details with rather poor fatigue strength to choose from when designing steel bridges. Therefore, he/she is often forced to increase the overall dimensions of the structure to cope with the design requirements of fatigue.This doctoral thesis aims at increasing the fatigue resistance of fatigue prone structural details and connections by implementing new structural solutions to the already existing details given in the design standards. A typical fatigue prone detail is the vertical stiffener at an intermediate cross-beam, which will be in focus. By improving the fatigue resistance, less steel material will be required for the con-struction of new steel bridges and composite bridges of steel and concrete. It is shown in this thesis and the appended papers that the use of high strength steel for bridge structures can considerably reduce the amount of steel used, the cost of the steel material, and the harmful emissions. However, this is only true if the fatigue strength of critical details can be improved. This is shown through a survey of existing bridge structures and an optimisation of a steel and concrete composite bridge.Furthermore, a few new structural details are proposed and a few already existing solutions are highlighted that have the potential to improve the fatigue strength. The most promising structural detail could potentially increase the fatigue strength by 25 %. This is shown through numerical analyses using linear elastic fracture me-chanical models. However, the new structural details should be verified through fatigue experiments as a final step to determine their fatigue strength.

Genom användandet av höghållfast stål kan en mindre mängd material användas som i sin tur leder till ett mer hållbart byggande. Mängden stål och vilken stålkvalité som kan användas vid byggandet av stålbroar och andra cykliskt belastade konstruktioner avgörs ofta av nedbrytningsprocessen utmattning. Utmattningskapaciteten hos stålbroar är till stor del beroende av brons anslutningsdetaljer. Brokonstruktören har vid designstadiet ett begränsat antal beprövade anslutningsdetaljer att välja bland – vilka ofta har relativt låg utmattningskapacitet – och konstruktören är därmed ofta tvungen att öka konstruktionens dimensioner för att klara av kraven gällande utmattning. Den här avhandlingen har till syfte att förbättra utmattningkapaciteten för utmattningsbenägna anslutningsdetaljer i stål genom att införa nya anslutningsdetaljer bland de redan existerande detaljerna som finns i de olika standarderna. En utmattningskritisk detalj som ligger i fokus är anslutningen mellan livavstyvningen och tvärförbanden hos stålbalkbroar. Genom att förbättra utmattningskapaciteten så kan en mindre mängd stålmaterial användas vid byggandet av stålbroar och samverkansbroar i betong och stål. I denna avhandlingen kunde det påvisas att höghållfast stål för broar kan sänka mängden stålmaterial, stålkostnaden och koldioxidutsläppen. Dock så gäller detta enbart om utmattningskapaciteten för kritiska anslutningsdetaljer kan ökas avsevärt. Detta visas genom en kartläggning av existerande broar och genom en optimiering av en samverkansbro i stål och betong. Dessutom, så presenteras ett antal nya anslutningsdetaljer och ett fåtal redan existerande lösningar uppmärksammas som har potential att förbättra utmattningskapaciteten. Den mest lovande anslutningsdetaljen kan potentiellt öka utmattning-shållfastheten med 25 %. Detta visas genom numeriska analyser med användning av linjärelastiska brottmekaniska modeller. Detta kräver dock verifiering genom experimentella studier för att fastställa deras kapacitet.