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作用是指直接施加在结构上的一组集中力（或分布力），或引起结构外加变形或约束变形的原因。前者称为直接作用（也称为荷载），如车辆、人群、结构自重等；后者称为间接作用，它不是以外力形式施加于结构，它们产生的效应与结构本身的特性、结构所处环境有关，如地震、基础变位、混凝土收缩徐变、温度变化等。
在结构设计时，针对不同设计目的所采用的各种作用规定值，称为作用代表值。设计的要求不同，采用的代表值也不同。作用代表值一般可分为标准值、频遇值和准永久值；作用的标准值是其基本代表值，频遇值和准永久值一般可在标准值的基础上计入不同的系数后得到。
作用的设计值为作用的标准值乘以相应的分项系数。
作用效应是指结构对所受作用的反应，如由作用产生的结构或构件的轴向力、弯矩、剪力、应力、裂缝、变形和位移等。
为了便于设计时应用，将作用于桥涵及其他结构物上的各种作用，按其作用时间和出现的频率分为 3 类，即永久作用、可变作用和偶然作用。
永久作用是指在结构使用期间，其量值不随时间而变化，或其变化值与平均值比较可忽略不计的作用。永久作用包括结构重力、预加力、土的重力、土侧压力、混凝土收缩及徐变作用、水的浮力、基础变位作用。
永久作用应采用标准值作为代表值，具体确定方法如下：
①土的重力标准值可按作用于基础上的土的体积和土的重度计算确定。结构重力标准值可按结构构件的设计尺寸与材料的重度计算确定。
②土侧压力标准值可按《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60—2015）中有关的规定采用。
③水的浮力为水作用于建筑物基础底面的由下向上的力，其大小等于建筑物排开的水的重量。地表水或地下水通过与土体孔隙中自由水的连通来传递水压力与浮力。水是否能渗入基底是产生水浮力的前提条件，因此，水的浮力与地基土的透水性、地基与基础的接触状态以及水压力大小（水头高低）和漫水时间等因素有关。
根据《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60—2015），水的浮力应分别按下列规定采用：
a.对于基础底面位于透水性地基上的桥梁墩台，当验算稳定时，应考虑设计水位的浮力；当验算地基应力时，可仅考虑低水位的浮力，或不考虑水的浮力。
b.基础嵌入不透水性地基的桥梁墩台，不考虑水的浮力。
c.作用在桩基承台底面的浮力，应考虑全部底面积。对于桩嵌入不透水地基并灌注混凝土封闭的，不应考虑水的浮力，在计算承台底面浮力时应扣除桩的截面面积。
d.不能确定地基是否透水时，应以透水或不透水两种情况与其他作用组合，取其最不利者。
e.预加力、混凝土收缩及徐变作用、基础变位作用的标准值，可按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG 3362—2018）中的规定采用。
可变作用是指在结构使用期间，其量值随时间变化，且其变化值与平均值比较不可忽略的作用。可变作用包括汽车荷载、汽车冲击力、汽车离心力、汽车引起的土侧压力、人群荷载、汽车制动力、风荷载、流水压力、冰压力、温度作用。
可变作用根据不同的极限状态分别采用标准值、频遇值或准永久值作为其代表值。
承载能力极限状态设计及按弹性阶段计算结构强度时，应采用标准值作为可变作用的代表值。正常使用极限状态按短期效应（频率）组合设计时，应采用频遇值作为可变作用的代表值；按长期效应（准永久）组合设计时，应采用准永久值作为可变作用的代表值。
可变作用的标准值应按《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60—2015）中有关规定采用。可变作用频遇值为可变作用标准值乘以频遇值系数 ψ 1 。可变作用准永久值为可变作用标准值乘以准永久值系数 ψ 2 。
偶然作用是指在结构使用期间岀现的概率很小，一旦出现，其值很大且持续时间很短的作用。偶然作用包括地震作用、船只或漂流物的撞击作用、汽车的撞击作用。
偶然作用采用标准值作为代表值。
地震作用标准值按《公路工程抗震规范》（JTG B02—2013）的规定采用。船只或漂流物的撞击作用、汽车的撞击作用标准值，按《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60—2015）中有关规定采用。偶然作用标准值也可根据调查、试验资料，结合工程经验确定。
公路桥涵设计时，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。桥梁结构的整体计算采用车道荷载；桥梁结构的局部加载和涵洞、桥台、挡土墙土压力等的计算采用车辆荷载。车辆荷载与车道荷载的作用不得叠加。各级公路桥涵设计的汽车荷载等级见表 1.1。
表 1.1 各级公路桥涵设计的汽车荷载等级
二级公路为干线公路且重型车辆多时，其桥涵的设计可采用公路-Ⅰ级汽车荷载。
四级公路上重型车辆较少时，其桥涵设计所采用的公路-Ⅱ级车道荷载的效应可乘以折减系数 0.8，车辆荷载的效应可乘以折减系数 0.7。
（1）车道荷载
①车道荷载由均布荷载和集中荷载组成，计算图式如图 1.1 所示（公路-Ⅰ级，车道荷载的均布荷载标准值为 q k = 10.5 kN/ m）。
集中荷载标准值按以下规定选取：
a.桥梁计算跨径小于或等于 5 m时， P k = 180 kN；
b.桥梁计算跨径大于或等于 50 m时， P k = 360 kN；
c.桥梁计算跨径在 5 ~50 m时， P k 采用线性内插法求得。
图 1.1 车道荷载
计算剪力效应时，上述集中荷载标准值 P k 应乘以系数 1.2。
②公路-Ⅱ级。车道荷载的均布荷载标准值 q k 和集中荷载标准值 P k 按公路-Ⅰ级车道荷载、集中荷载取值的 75%采用。
③车道荷载的布设方法。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一个最大影响线峰值处。
（2）车辆荷载
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。车辆荷载的立面布置、平面尺寸如图 1.2 所示。车辆荷载的横向布置如图 1.3 所示。
图 1.2 车辆荷载的立面布置、平面尺寸（单位：m）
图 1.3 车辆荷载的横向布置（单位：m）
（1）汽车冲击力标准值
汽车冲击力标准值为汽车荷载标准值乘以冲击系数 μ 。
冲击系数 μ 可根据结构基频（也称为自振频率） f 按下列规定采用：
①当 f < 1.5 Hz时， μ = 0.05；
②当 1.5 Hz≤ f ≤14 Hz时， μ = 0.176 7ln f -0.015 7；
③当 f > 14 Hz时， μ = 0.45。
结构基频计算参见《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60—2015）的有关规定。
汽车冲击力的局部加载及在T梁、箱梁悬臂板上的冲击系数 μ 取 0.3。
（2）汽车冲击力采用情况
①钢桥、钢筋混凝土及预应力混凝土桥、圬工拱桥等上部构造和钢支座、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。
②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汽车荷载冲击力。
③支座的冲击力，按相应的桥梁取用。
汽车制动力是汽车在桥上制动时为克服其惯性力而在车轮和路面之间发生的滑动摩擦力（摩擦系数可达 0.5 以上）。由于在桥上行驶的汽车不可能同时制动，制动力并不等于摩擦系数乘以桥上全部汽车的重力，可采用简化办法进行计算。
一个设计车道上由汽车荷载产生的制动力标准值为车道荷载标准值在加载长度上计算的总重力的 10%，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；同向行驶三车道为一个设计车道制动力标准值的 2.34 倍；同向行驶四车道为一个设计车道制动力标准值的 2.68 倍。
制动力的着力点在桥面以上 1.2 m处，计算墩台时，可移至支座中心或支座底座面上。计算刚构桥、拱桥时，制动力的着力点可移至桥面上，但不计因此而产生的竖向力和力矩。
设有板式橡胶支座的简支梁、连续桥面简支梁或连续梁排架式柔性墩台，应根据支座与墩台抗弯刚度的集成情况分配和传递制动力。
设有板式橡胶支座的简支梁刚性墩台，按单跨两端的板式橡胶支座的抗弯刚度分配制动力。
设有固定支座、活动支座（滚动或摆动支座、聚四氟乙烯板支座）的刚性墩台传递的制动力，按表 1.2 的规定采用。
表 1.2 刚性墩台各种支座传递的制动力
注：固定支座按 T 4 计算，活动支座按0.30 T 5 （聚四氟乙烯板支座）计算或0.25 T 5 （滚动或摆动支座）计算， T 4 和 T 5 分别为与固定支座或活动支座相应单跨跨径的制动力，桥墩承受的制动力为上述固定支座与活动支座传递的制动力之和。
每个活动支座传递的制动力，其值不应大于其摩阻力。当大于摩阻力时，按摩阻力计算。
汽车引起的土侧压力采用车辆荷载加载。
车辆在桥台或挡土墙后填土的破坏棱体上引起的土侧压力标准值，可按《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60—2015）中有关规定计算。
公路桥梁设置人行道时，应同时计入人群荷载。
（1）人群荷载标准值
当桥梁计算跨径小于或等于 50 m时，人群荷载标准值为 3.0 kN/m 2 ；当桥梁计算跨径大于或等于 150 m时，人群荷载标准值为 2.5 kN/m 2 ；当桥梁计算跨径为 50~ 150 m时，可由线性内插得到人群荷载标准值。对于跨径不等的连续结构，以最大计算跨径为准；对于城镇郊区行人密集地区的公路桥梁，人群荷载标准值取上述规定值的 1.15 倍；对于专用人行桥梁，人群荷载标准值为 3.5 kN/ m 2 。
（2）人群荷载的布设方法
人群荷载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。
（1）支座摩阻力
受上部结构因温度变化引起的伸长或缩短以及受其他纵向力的作用，活动支座将产生一个方向相反的力，即支座摩阻力。支座摩阻力的大小取决于上部构造自重的大小、支座类型以及材料等因素。
活动支座所承受的制动力、温度作用、混凝土的收缩作用等纵向力，不允许超过支座与混凝土或其他结构材料之间的摩阻力。
按《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60—2015）的规定，支座摩阻力标准值可按式（1.1）计算：
式中 W ——作用于活动支座由上部结构重力产生的效应；
μ ——支座的摩擦系数，无实测数据时，可按表 1.3 取用。
表 1.3 支座摩擦系数
（2）风荷载、流水压力、冰压力及温度作用
风荷载、流水压力、冰压力及温度作用的计算方法，详见《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60—2015）的有关规定。