可变作用是指在设计使用年限内，作用位置、大小和方向随时间变化，且变化值与平均值相比不可忽略的荷载。按其对桥涵结构的影响程度，又可分为基本可变荷载和其他可变荷载。基本可变荷载又称活荷载，主要组成部分是车辆荷载及其影响力；其他可变荷载包括自然和人产生的各种变化力。

对于桥梁工程，基本可变荷载包括列车活荷载（铁路）、汽车或平板挂车或履带车活荷载（公路、城市）、由列车活荷载或汽车活荷载引起的动力效应（冲击力）、曲线上的离心力、由活荷载引起的土侧压力以及人群荷载。对于铁路桥梁，还有列车的横向摇摆力。由于公路、城市、铁路桥梁设计荷载中的可变荷载有较大的区别，现分别介绍如下。

1.公路桥梁基本可变作用

（1）汽车荷载。

桥梁上行驶的车辆种类繁多，荷载情况复杂，设计时不可能对每种情况都进行计算，而是以一种统一的标准荷载进行设计。这种标准是通过统计分析制定出来的，既概括了当前各类车辆的情况，又适当考虑了将来的发展。由于各类车辆在桥上出现的概率是不同的，因此标准荷载把经常、大量出现的汽车归纳为车道荷载和车辆荷载，作为计算荷载。

汽车荷载分为公路-Ⅰ级和公路-Ⅱ级两个等级。汽车荷载由车道荷载和车辆荷载组成。车道荷载由均布荷载和集中荷载组成。桥梁结构的整体计算采用车道荷载，桥梁结构的局部、涵洞、桥台和挡土墙压力等的计算采用车辆荷载，车道荷载与车辆荷载的作用不得叠加。二级公路作为干线公路且通行的重型车辆多时，其桥涵设计可采用公路-Ⅰ级汽车荷载。四级公路通行的重型车辆少时，其桥涵设计可采用公路-Ⅱ级车道荷载效应的0.8倍，车辆荷载可采用0.7倍。

①计算剪力效应时，集中荷载标准值乘以1.2的系数。公路-Ⅱ级车道荷载的均布荷载标准值qk和集中荷载标准值Pk为公路-Ⅰ级车道荷载的0.75倍。

②车道荷载的均布荷载标准值应满布于使结构产生最不利效应的同号影响线上；集中荷载标准值只作用于相应影响线中的一个影响线峰值处。

公路-Ⅰ级和公路-Ⅱ级汽车荷载采用相同的车辆荷载标准值。

车道荷载横向分布系数，应按设计车道数布置车辆荷载进行分析计算。

桥梁设计车道荷载应符合规定。多车道桥梁的汽车荷载应考虑折减。当桥梁设计车道数等于或大于2时，由车辆荷载产生的效应，应按规定的多车道折减系数进行折减，但折减后的效应不得小于2条设计车道的荷载效应。

大跨径桥梁应考虑车道荷载纵向折减。桥梁的计算跨度大于150 m时，应按规定的纵向折减系数进行折减。桥梁为多车道连续结构时，整个结构应按照其最大计算跨径的纵向折减系数进行折减。

（2）人群荷载。

在计算有人行道的桥梁时，同时考虑人群荷载与汽车荷载，而在计算验算荷载时则不计入人群荷载。具体要点如下。

①桥梁计算跨径小于或等于50 m时，人群的荷载标准值为3.0 kN/m2；桥梁计算跨径等于或大于150 m时，人群荷载标准值为2.5 kN/m2；桥梁计算跨径大于50 m、小于150 m时，可由线性内插得到人群荷载标准值。跨径不等的连续结构，采用最大计算跨径的人群荷载标准值。

②非机动车、行人密集的公路桥梁，人群荷载标准值为上述标准值的1.15倍。

③专用人行桥梁，人群荷载标准值为3.5 kN/m2。

当人行道板为钢筋混凝土板时，还应以1.2 kN的集中竖向力作用在一块板上进行验算。计算栏杆时，人群作用于栏杆上的水平推力规定为0.75 kN/m，施力点在栏杆柱顶；人群作用于扶手的竖向力规定为1.0 kN/m，施力点在上部扶手。

（3）离心力。

当弯道桥梁的曲线半径等于或小于250 m时，需考虑车辆的离心力作用。离心力为车辆荷载（不计冲击力）乘以离心力系数。

（4）车辆荷载引起的土侧压力。

当车辆荷载作用在桥台或路堤挡土墙上时，将引起台背或挡土墙后填土的破坏棱体对桥台挡土墙的土侧压力。

2.城市桥梁基本可变荷载（活荷载）

（1）车辆荷载。

城市桥梁汽车荷载可分为车辆荷载和车道荷载。桥梁的横隔梁、行车道板、桥台或挡土墙后土压力的计算（局部计算）应采用车辆荷载，桥梁的主梁、主拱和主桁架等的计算（总体计算）应采用车道荷载。当桥面车行道内有轻轨车辆运行时，应按有关轻轨荷载规定进行验算，并取其最不利者进行设计。当进行桥梁结构计算时，不得将车辆荷载和车道荷载的作用叠加。

（2）汽车冲击力。

钢桥、钢筋混凝土及预应力混凝土桥、圬工拱桥等的上部构造和钢支座、板式橡胶支座、盆式橡胶支座及钢筋混凝土柱式墩台，应计算汽车的冲击作用。填料厚度（包括路面厚度）大于或等于0.5 m的拱桥、涵洞以及重力式墩台不计冲击力。支座的冲击力按相应的桥梁取用。

（3）人群荷载。

人群荷载在横向应布置在人行道的净宽度内，在纵向施加于使结构产生最不利荷载效应的区段内。人行道板（局部构件）可以一块板为单元，按标准值4.0 kN/m2的均布荷载计算。计算人行道栏杆时，作用在栏杆立柱顶上的水平推力标准值取0.75 kN/m，作用在栏杆扶手上的竖向力标准值取1.0 kN/m。

（4）车辆荷载引起的离心力、土侧压力。

车辆荷载引起的离心力、土侧压力的计算应按规定执行，可参照公路桥梁荷载引起的离心力、土侧压力计算公式。

3.铁路桥梁基本可变荷载（活荷载）

（1）列车活荷载。

列车由机动车和车辆组成，机动车和车辆类型很多，轴重、轴距各异。为规范计算方法，我国根据机动车轴重、轴距对桥梁的不同影响并考虑车辆的发展趋势，制定了铁路标准活载图式（简称“中-活载”）。

铁路桥涵荷载分普通活荷载和特种活荷载。普通活荷载反映列车活荷载；特种活荷载反映某些轴重较大的车辆对小跨度桥梁的不利影响，计算时应分别按两种活荷载进行加载，并取较大者。(www.daowen.com)

（2）离心力。

桥在曲线上时，应考虑列车竖向静活荷载产生的离心力。

（3）列车横向摇摆力。

列车横向摇摆力作为一个集中荷载取最不利位置，以水平方向垂直线路中心线作用于钢轨顶面。多线桥可仅计算任一线上的横向摇摆力。客货共线铁路、重载铁路空车时应考虑横向摇摆力。

（4）高速铁路桥梁基本可变荷载（活荷载）。

列车竖向活荷载应采用ZK活荷载，并符合下列规定。

①对于单线或两线的桥涵结构，各线均应计入ZK活荷载作用。

②对于多于两线的桥涵结构，应按最不利位置考虑：a.按两条线路在最不利位置承受ZK活荷载，其余线路不承受列车活荷载考虑；b.按所有线路在最不利位置承受75%的ZK活荷载考虑。

③设计加载时，活荷载图式可以任意截取。对多符号影响线，在同符号影响线各区段进行加载，异符号影响线区段分两种情况考虑：a.异符号影响线区段长度不大于15 m时，可不加活荷载；b.异符号影响线区段长度大于15 m时，按空车静荷载10 kN/m加载。

④用空车验算桥梁各部分构件时，其竖向活荷载应按10 kN/m计算。

⑤桥跨结构或墩台应按其实际使用的施工机械和维修养护可能作用的荷载进行验算。

铺设无缝线路桥梁，桥梁设计应考虑无缝线路桥梁长钢轨纵向力作用。验算支座时，伸缩力、挠曲力、断轨力作用点为墩台支座中心，台顶断轨力作用点为台顶。断轨力可在全联范围内的墩台上分配。

当考虑列车脱轨荷载时，列车脱轨荷载可不计动力系数。对于多线桥，只考虑一线脱轨荷载，且其他线路上不作用列车活荷载。可按下列两种情况计算列车脱轨荷载的影响：a.列车脱轨后一侧轮子仍停留在桥面轨道范围内，两条线荷载平行于线路中线，相距1.4 m，作用于线路中线两侧各2.0 m范围以内的最不利位置，该线荷载在长度为6.4 m的一段上为50 kN/m，前后各接以25 kN/m；b.列车脱轨后已离开轨道范围，但仍停留在桥面上，该荷载为一条平行于线路中线的线荷载，作用于挡砟墙内侧，离线路中心线的最大距离为2.0 m。荷载长度为20 m，其值为80 kN/m。

4.其他可变荷载

其他可变荷载包括制动力或牵引力、风力、温度影响力、流体压力、水压力和施工荷载等。对于铁路桥梁，人行道荷载归为其他可变荷载。

（1）制动力。

制动力是车辆减速或制动时为克服车辆的惯性力而在路面（或钢轨）与车辆之间发生的滑动摩擦力，其作用于桥跨结构的方向与行车方向一致。牵引力是车辆启动或加速时与路面（或钢轨）间作用的摩擦阻力，其作用于桥跨结构的方向与行车方向相反。

汽车制动时，车辆与路面间的摩擦系数可以达到0.5以上，但是刹车常常只限于车队的一部分车辆，所以制动力并不等于摩擦系数乘以全部车辆荷载。相关规定如下。

①计算公路桥梁桥上汽车制动力，一个设计车道上由汽车荷载产生的制动力标准值按车道荷载标准值在加载长度上计算的总重力的10%计算，但公路-Ⅰ级汽车荷载的制动力标准值不得小于165 kN，公路-Ⅱ级汽车荷载的制动力标准值不得小于90 kN。同向行驶双车道的汽车荷载制动力标准值为一个设计车道制动力标准值的2倍，同向行驶三车道的汽车荷载制动力标准值为一个设计车道制动力标准值的2.34倍，同向行驶四车道的汽车荷载制动力标准值为一个设计车道制动力标准值的2.68倍。

②计算城市桥梁桥上汽车制动力，当采用城-A级汽车荷载设计时，制动力应采用160 kN或10%车道荷载，并取两者中的较大者，但不包括冲击力；当采用城-B级汽车荷载设计时，制动力应采用90 kN或10%车道荷载，并取两者中的较大者，但不包括冲击力；当计算的加载车道为2条或2条以上时，应以2条车道为准，其制动力不折减。

③制动力的作用点在设计车道桥面以上1.2 m处，在计算墩台时，可移至桥梁支座中心（铰或滚轴中心），或滑动支座、橡胶支座、摆动支座的底座面上；计算刚构桥、拱桥时，可移至桥面上，但不计因此而产生的竖向力和力矩。

（2）风力。

当风以一定的速度向前运动遇到结构物阻碍时，给结构以风压。对于大跨径桥梁，特别是斜拉桥和悬索桥，风荷载是极为重要的设计荷载，有时甚至起着决定性的作用，即对结构的强度、刚度和稳定性起控制作用。

在顺风时，风压常分成平均风压和脉动风压；在横风向，风流经过结构而产生漩涡，因漩涡的特性，横风向还会产生周期风压。一般来说，计算风对结构的作用需要考虑三种不同的情况：对于顺风的平均风压，采用静力计算方法；对于顺风的脉动风或横风向的脉动风压，则应按随机振动理论计算；横风向的周期风压，使结构产生横风向振动，偏心时还产生扭动振动，通常作为确定荷载进行动力计算。

风速取值是一个比较复杂的问题，它与地理、地形、观测高度、观测取值时距、观测次数等因素有关。平原地区风速大于丘陵山岳地区风速；气流离地面越高，受地面粗糙影响越小，从而风速越大；气流从空旷地流入峡谷，流经垭口，则风速明显提高；风速随时间不断变化，瞬时风速可以提高；取值时距增长，则平均风速减少。建筑物承受风力的大小还与受风面的体型有关。

①横向风力（横桥方向）。横向风力等于横向风压乘以迎面面积。设计桥墩时，风力在上部构造的作用点假定在迎面面积的形心上；桥梁上部构件有可能被风力掀离支座时，应计算支座锚固的反力；桥台的纵、横向风力不计算。

②纵向风力（顺桥方向）。桥墩上的纵向风力，可按横向风压的70%乘以桥墩迎面面积计算；桁架式上部构造的纵向风力，可按横向风压的40%乘以桁架的迎面面积计算；吊桥塔架上的纵向风力，可按横向风压乘以塔架的迎面面积计算；由上部构造传至桥梁墩台的纵向风力在支座上的作用点，可按汽车制动力在支座上的作用点的有关规定处理；由上部构造传至桥梁墩台的纵向风力于墩台上的分配，可根据上部构造支座条件，参照其制动力传递的有关规定处理；桥上车辆的纵、横向风力，一般不予考虑。

（3）温度影响力。

温度变化将在结构中产生变形和影响力。它的大小应根据当地具体情况、结构物所使用的材料和施工条件等因素计算确定。温度变化范围，应根据桥梁所在地区的气温条件而定。

计算结构温度变形引起的温度力时，以架梁或结构平均温度为准，按最高控制温度和最低控制温度，根据控制温度与架梁或结构合龙时的结构平均温度的差值，计算温度变形引起的约束力和结构内力。

（4）铁路桥梁上人行道荷载。

铁路桥梁上的人行道只考虑巡道和维修人员通行，维修时放置钢轨、枕木、道砟等，故将人行道荷载列为其他可变荷载。设计人行道板时考虑维修时堆放道砟，在离梁中心线2.45 m范围内按10 kN/m2计；2.45 m以外按4 kN/m2计，活荷载分项系数取1.4。明桥面人行道按4 kN/m2计，活荷载分项系数取1.1。此外，人行道板还应按竖向集中荷载1.5 kN验算。设计主梁时，人行道活荷载不与列车活荷载同时计算。

（5）施工荷载。

施工荷载是指结构在施工过程中承受的荷载，包括自重、人群荷载、架桥机荷载、风载、温度力、吊机或其他机具的荷载，以及在构件制造、运送、吊装时作用于构件上的临时荷载。考虑施工荷载时，可视具体情况分别采用各自有关的分项系数。