独柱墩梁桥因单柱支撑,具有节约桥下空间和造价的优势,因而自上世纪50年代开始广泛应用于公路和城市立交枢纽。但是日益发展的经济导致交通运输量的剧增,随着超载车辆的增多,独柱墩梁桥出现倾覆破坏的现象也越来越多地见诸报端。本文以春晖大桥和哈尔滨洪福路段匝道桥两座典型的直线型独柱墩梁桥为研究对象,系统研究了直线型独柱墩梁桥在超偏载作用下箱梁发生倾覆破坏的机理,深入研究了独柱墩梁桥倾覆的影响因素;通过建立箱梁、支座和桥墩三者相互作用关系,构造抗倾覆承载力实用计算方法和简化计算方法,并提出推荐规范使用方法,对独柱墩梁桥抗倾覆设计具有很好的理论和工程现实意义。论文主要开展了以下4个方面的研究:(1)通过对多座独柱墩梁桥倒塌现场残骸的调查研究,提出了独柱墩梁桥倾覆过程中的4种可能破坏模式;(2)建立了考虑支座尺寸有利影响的独柱墩抗倾覆承载力实用计算方法;(3)提出不考虑自重及大转动有利影响的独柱墩抗倾覆承载力简化计算方法,并基于可靠度理论,得出了具有95%保证率的抗弯承载力小于抗倾覆承载力的横向稳定系数。(4)以上虞春晖桥和哈尔滨匝道桥为例,对实用、简化计算方法进行验证。研究结果表明:(1)现有规范中的倾覆计算方法以刚体转动为主,过大估计了独柱墩梁桥抗倾覆能力;(2)本文所提出的抗倾覆实用计算方法可较好地模拟倾覆临界荷载;(3)增大支座横向尺寸和加大端部支座间距可显著提高独柱墩梁桥的抗倾覆承载能力。