河流中的桥墩改变了附近原有的水流特征，冬季可能对其附近冰塞的形成和演变产生影响。基于水槽模型试验，通过改变墩心距、墩径、墩形、冰水流量比和水流弗劳德数，分析了双桥墩条件下冰塞发展通过桥墩的临界条件。试验表明：冰塞能否发展通过桥墩所在断面存在临界弗劳德数，其值受墩心距、墩径、墩形和冰水流量比等因素控制，随着墩心距的减小或冰水流量比、墩径的增大，冰塞发展通过桥墩所在断面难度增大，方形墩相较于圆柱形墩难度增大；试验范围内，随着墩心距的减小，桥墩所处河道断面输冰能力增强，初始冰塞厚度增加，但冰塞平衡厚度减小。

为了研究在列车荷载作用下季节性冻土区桥墩和周围不同场地的振动特性,选取哈大高速铁路沿线桥墩及周围场地进行现场振动测试,利用经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)法和相关性分析方法对测试数据进行了滤波处理,并从时域和频域对振动信号进行分析。建立桥墩-桩基-周围场地有限元模型分析了桥墩右侧堆积填土的弹性模量和几何参数变化对振动传播的影响。研究结果表明:在列车荷载作用下桥墩与周围场地的振动特性明显不同,场地对振动有放大作用;桥墩和周围场地的振动频率集中在10～80 Hz,主频在35 Hz左右,这与列车轴重作用的频率一致;桥墩右侧堆积填土使其两侧的振动传播特性不同,堆积填土侧的振动加速度峰值大于未填土侧,堆积填土的弹性模量和几何参数变化使得地面不同位置的振动强度明显不同。

为了研究季节性冻土区铁路桥墩及周围场地的振动特性,选取哈大（哈尔滨—大连）高速铁路沿线某桥墩及周围不同场地进行了现场测试,并利用相似分析定义了无量纲参数a/（v2/L）(列车运行引起的场地加速度峰值a与列车速度v2除以列车总长度L的比值)和R/L（场地到桥墩的距离R与列车总长度L的比值）,同时结合数值模拟对不同场地在不同季节的振动衰减特性进行了分析。研究表明:桥墩与场地的振动特性明显不同,在桥墩两侧0.8 m范围内场地的振动特性不受冻结作用的影响;在堆积填土侧Y和Z方向的振动都出现了放大,而在未堆积人工填土侧仅Z方向的振动出现了放大;在冻结季振动衰减要小于非冻结季,且冻结作用对堆积填土侧振动的影响更加显著。

基于高速列车运行引起的轨道-桥梁-桥墩-季节性冻土区场地的地面振动和沉降问题,选取哈大高速铁路铁岭至四平段某桥墩及周围基础场地为测试段,对实测数据从时域和频域两方面进行分析,研究了桥墩及周围不同场地的振动特性,结果表明:桥墩和基础场地的振动特性存在很大的差异,基础场地对振动有放大效应,且不同基础场地对振动的放大效果也明显不同。结合实测概况建立了桥墩-基础场地有限元数值模型,分析桥墩及基础场地在不同季节的振动传播特性,以及基础场地土体内部的应力分布情况,并利用累积塑性应变模型对重复列车荷载作用下季节性冻土区基础场地的沉降变形进行分析,发现场地振动加速度峰值随与桥墩距离R的增大而衰减,且在冻结季的振动衰减速度明显小于非冻结季的;基础场地地表的累积沉降在距桥墩R=0.5 m处最大,且随着列车荷载作用次数的增加而增加,最后逐步趋于稳定。

利用ANSYS软件,对Ⅱ类场地上的挖井基础桥墩在两种边界条件下的冻土和融土的地震反应进行了计算,并对结果进行了分析和比较.结果表明Ⅱ类场地上的挖井基础桥墩,采用粘弹性边界时的桥墩地震反应比固定边界时的地震反应小;冻土时的地震反应比融土时的地震反应明显减小.

季节性冻土层改变了地基土的动力特性和卓越周期,因而对桥墩的地震反应产生影响.利用ANSYS软件,对Ⅱ类场地上的桩基础桥墩在场地非冻结期和冻结期两种情况下的地震反应进行了计算,并对结果进行了分析和比较.结果表明Ⅱ类场地上的桩基础桥墩,冻结期的地震反应比非冻结期的地震反应明显减小.