随着城市慢行交通的发展,非机动车桥应运而生。非机动车桥的安全性、适用性、以及经济性等与设计荷载密切相关。然而,当前针对非机动车桥特有的非机动车荷载的研究非常匮乏。鉴于此,本文通过现场调查法和概率数理统计方法,分析了非机动车荷载的特性,采用元胞自动机理论开展了基于调查数据的非机动车荷载流模拟。在此基础上,对慢行系统桥梁在实际非机动车荷载作用下的荷载效应进行了研究,建立了非机动车设计荷载模型,可为相关设计及规范制定等提供参考。主要研究方法和结论如下:（1）根据以往研究成果和本文的研究内容,确定了本文非机动车荷载模拟所用的理论与方法。本文研究的非机动车交通流参数为瞬时速度和面密度,调查方法为地面高处摄影观测法;车重参数则采用小型地磅进行拾取;确定了本文建立的非机动车荷载流模型为多车道元胞自动机模型。（2）采用现场实际调查法获取了非机动车交通流基本信息,包括非机动车类型、车速、车重、交通密度等参数,根据采集的数据运用数理统计与概率论方法研究了非机动车交通流的概率分布模型。研究结果表明,非机动车的车速、车重、交通密度及侧摆速度均不拒绝正态分布模式,具有较低的检验误差。（3）建立了元胞自动机非机动车荷载流模拟方法。依据非机动车交通特性,对元胞大小、边界条件以及换道规则等进行改进,使该模型能精确地模拟非机动车的骑行行为。在将非机动车荷载融入到元胞自动机非机动车交通流模型的同时,引进了影响线加载法,并进行了程序实现。对非机动车元胞自动机模拟方法进行了验证分析,结果显示,无论是交通流特性还是荷载特性,模拟结果与实测结果具有很好的吻合性,说明本模型能很好地进行实际非机动车交通仿真分析,且能精确计算非机动车实际荷载作用下的荷载效应。（4）基于多元胞自动机模拟方法,分析了不同跨径和不同宽度的慢行系统桥梁在非机动车荷载作用下的结构响应（跨中弯矩、支点剪力）,基于可靠度理论和荷载效应等效原则,求取了荷载效应设计基准期内最大值分布函数的0.95分位值,并将其换算为相应的非机动车荷载标准值。通过分析非机动车荷载标准值与桥长、桥宽的关系,拟合出非机动车设计荷载标准值的计算公式,该荷载标准值可以为非机动车桥梁的结构设计与优化提供参考。