重力式U型桥台因其取材方便且施工简单等优点在桥梁工程中备受青睐,现行的U型桥台标准图的高度在8米以下,宽度在12米之内,难以满足实际设计需要。通过对已有与在建桥台的调查表明,填土高度大于8米或宽度大于15米的桥台多有开裂现象,桥台整体性被破坏。本文通过离心模型实验、有限元分析模拟实验以及现场工程测试,对不同高度、不同宽度、不同工况下的高填方重力式U型桥台台身应变-应力规律进行研究,寻求高填方重力式U型桥台的受力特点,提出有利于高填方桥台预防或缓解开裂病害及使得结构受力更为稳定的设计方法。具体研究内容与成果如下:①以收集分析大量资料为基础,分析现有高填方重力式U型桥台在在建、运营过程中出现的开裂现象及其原因。总结得出,开裂原因主要是:一、高填方桥台侧、前墙截面宽度很难满足规范要求,现行规范有较大的局限性。二、现行土压力计算简化为平面计算,不能真实反映土侧压力对墙身的影响。②分析了不同高度下台身应力-应变分布规律及其随高度增加的变化。将离心模型试验与有限元分析模拟的结果相互验证,台身竖向压应力呈上小下大的分布规律,且随高度增加,压应力整体增大。台身横向应力呈上拉下压的分布规律,侧墙自由端顶部为拉应力集中区域。③分析了不同宽高比下台身应力-应变分布规律,高窄桥台台内填土体积较小,填土重量较难维持桥台稳定;宽大桥台内大量填土对侧、前墙产生了较大的水平压力,造成墙身变形。将离心模型试验与有限元分析结果对比,得出高填方桥台易破坏位置:侧前墙隅角处向侧墙中部的裂缝、前墙自由端墙踵处轻微碎裂以及基底的下沉现象。④分析了不同工况下台身应力-应变分布规律。重力式桥台的前墙作为主要承重结构承受竖向压力,在设计施工过程中需注意台身偏心受压发生倾覆。特别是在桥台形态高窄时,需保证台内填土有足够的质量,以维持台身平衡。在运营过程中,桥台高度越大,侧墙越长,底部和前墙对侧墙自由端的约束作用越小,后者变形愈发加剧,针对以上结论提出施工中应注意的事项。⑤结合前者得出高填方重力式桥台受力特点提出阶梯式设计方法。通过有限元分析得出,阶梯式方案适用于高度大于25米、宽度较小的高窄桥台,有效的解决了填土体积较小引起的问题。⑥针对离心试验与有限元分析中应力集中、交易破坏的位置结合现有重力式U型桥台常用加固理论总结其适用条件及优缺点。⑦对现场依托工程进行测试,与实验得出的台身应力-应变分布规律相互印证。