上世纪90年代以来,欧美等国家在铁路桥梁设计领域已逐步完成由容许应力设计法向极限状态设计法的转变。我国铁路桥梁设计仍采用容许应力设计法,远远落后于国际主流的基于可靠度理论的极限状态设计法。本文探讨研究在极限状态法下不同荷载组合对铁路桥梁重力式桥墩的可靠度影响规律,其主要研究内容和结论如下:(1)研究不同荷载组合下重力式桥墩可靠度影响规律是以极限状态设计法为前提的。因此,本文选取了3套铁路桥梁重力式桥墩标准图进行两种设计方法的合力偏心距和截面受压承载力检算,结论表明在极限状态设计法下设计的重力式桥墩与按容许应力设计法设计的桥墩基本实现等材料消耗的原则,这为计算不同荷载组合下重力式桥墩可靠度及探讨其变化规律做铺垫。(2)本文对作用于铁路桥梁重力式桥墩的荷载进行了研究,针对传统铁路桥梁桥墩设计检算时不考虑长钢轨作用力及地震作用的问题,并且在目前铁路多采用无缝线路设计和铁路桥梁桥墩的抗震要求高的现实情况下,本文创新性地将无缝线路带来的长钢轨作用力和地震作用纳入到铁路桥梁重力式桥墩常见荷载中。同时针对传统铁路桥梁桥墩设计检算中只考虑主力加附加力的荷载组合的问题,创新性地将主力组合、主力加特殊荷载组合以及地震组合纳入到桥墩检算及可靠性分析中。结论表明,大多数主力+特殊荷载组合和地震组合下桥墩合力偏心距和截面受压承载力检算结果及可靠指标明显小于主力组合及主力+附加力组合,证明单考虑主力+附加力组合是不科学的。(3)通过对检算结果、可靠度指标的结果及其规律分析,合力偏心距控制桥墩尺寸设计。在多数情况下,单线行车时“恒载+单孔重载+离心力+纵向地震作用”的荷载组合下的控制桥墩尺寸设计的合力偏心距检算的富余量最小,可靠指标也最低。在少数情况下由无车运行状态下“恒载+断轨力+伸缩力”的荷载组合控制。同时完全可忽略无车运行状态下“恒载+双线长钢轨伸缩力”的主力组合下对重力式桥墩的可靠度的影响。从控制截面设计的合力偏心距检算结果和可靠指标看,在所有荷载组合下,当其他条件相同时,其变化规律随墩高的增大而降低,反映出其可靠度水平随墩高增大而减小。(4)为方便探讨研究不同荷载组合对铁路桥梁重力式桥墩可靠度的影响,同时针对目前国内铁路桥墩设计检算效率低下的问题,本文研究分析相关理论及设计规范,利用Visual Basic语言编制了铁路桥梁重力式桥墩检算程序。该程序能实现各种铁路如客货共线铁路、高速铁路等铁路桥墩的检算。程序由三个模块组成,包括荷载计算模块、合力偏心距检算模块和截面受压承载力检算模块。为了寻找出检算的最不利截面即控制截面,利用了黄金分割优化算法。通过对程序结果的验证分析,结论表明该程序完全能满足检算的要求。该程序填补了国内铁路桥梁重力式桥墩检算程序的空白,极大提高了其检算的效率。(5)本文利用蒙特卡洛法对极限状态设计法下铁路桥梁重力式桥墩的可靠指标进行了校准计算及并分析了不同荷载组合对其可靠度影响的规律。结论表明,不同荷载组合下其正常使用极限状态可靠指标在正常范围之内,而承载能力极限状态可靠指标偏高,说明尺寸设计及材料用量偏于保守。此研究为今后极限状态设计规范中可靠指标的校准提供了意见。本文通过研究荷载组合方式对铁路桥梁重力式桥墩可靠度影响规律,为中国铁路容许应力法向极限状态法转轨提供了思路与意见。同时通过对其在不同荷载组合下可靠度的校准研究,为未来铁路桥涵结构极限状态设计规范从设计方法、材料用量、尺寸设计各方面的调整提供了建议。