隨著我國經濟的發展，大跨度橋架的建設在20世紀末進入了高潮。大跨度橋的形式多種多樣，有斜拉橋、懸索橋、拱橋、懸臂桁架橋等新型橋式，如全索橋、索橋、斜拉2懸掛混合橋、索桁架橋等。其中，懸索橋和斜拉橋是大跨橋發展的主流。近20年來發展最快的大跨徑橋是斜拉橋，遙遙領先的是懸索橋。目前，世界上最大跨度的懸索橋是199年建成的日本明石海峽橋，其主跨度為1991m，世界上最大跨度的斜拉橋是1999年建成的日本多羅橋，其主跨度為890分鐘，中國最大跨度的懸索橋是江蘇潤楊長江公路橋，主跨度為19490分鐘，在世界懸索橋行列中排名第三的中國最大跨度的斜拉橋是江蘇南京長江第二橋，主跨度為628分鐘，在世界鋼箱斜拉橋中排名第三

目前的橋梁技術已經可以很好地解決現存問題，但隨著橋梁跨度的增大，向更長、更大、更柔軟的方向發展，為了保證可靠性、耐久性、行駛舒適性、施工簡單性和美觀性，還有很多工作要做。

橋梁工程結構設計的過程是如何處理橋梁結構的安全性(可靠性、耐久性)、適用性(滿足功能要求和行駛舒適性)、經濟性包括建設費用和維護費用)和美觀過程。傳統的橋梁結構設計要求設計者根據設計要求和實踐經驗，參考類似的橋梁工程設計，通過判斷構思設計方案，進行強度、剛性、穩定性等各方面的計算。但是，由于設計者經驗的限制，確定的最終方案往往不是理想的最佳方案，而是在有限方案中接近最佳的可行方案。橋梁結構優化理論是傳統橋梁結構設計理論的重大發展，也是現代橋梁設計的目標。它使所有參與設計計算的數量部分以變量出現，在滿足規范和規定的前提下，形成所有結構設計的可行方案領域，利用數學手段，按照預定的要求尋求最佳方案。

2、跨度橋梁結構優化設計的研究現狀

盡管19世紀中期出現了現代意義上的結構優化設計理論，但應用于橋梁結構設計的相關研究卻很晚。國外從20世紀60年代開始進行橋梁結構優化設計的研究，中國從20世紀70年代末開始進行這方面的研究。這是因為橋梁結構設計變量多，活載復雜難于處理，需要大容量的計算機和很長的運行時間。最早發展最成熟的是桁架橋的優化設計。大跨橋優化設計的研究是在20世紀末大跨橋快速發展后發展起來的，綜合主要集中在以下幾個方面。

2.1局部優化

局部優化不能等同于整體優化，但有利于整體優化，促進橋梁結構的發展。由于局部優化設計變量較少，研究難度大幅度降低，研究深度更加徹底。目前，大跨度橋的局部結構優化研究涉及大跨度橋的結構設計和施工各個方面，主要包括:

2.1.1強度橋的優化

大跨度橋的強度橋主要包括鋼、混凝土、混合梁和重疊梁。根據目前全世界自建的大跨度橋梁統計，跨度分別排在前12位的斜拉橋和懸索橋上，其主跨強度橋的形式多為鋼梁，鋼與混凝土的結合梁和混凝土的梁少，跨度相對較小。這些鋼結合混凝土梁橋主要在我國采用較多，這與我國經濟有關。隨著中國經濟的發展和近年來國家對鋼結構發展的大力支持和鼓勵，以及橋梁跨度的進一步發展和鋼結構本身重量輕、強度大，適用于大型崩潰橋梁的特點，預計未來大型跨度橋梁結構的強度橋梁，特別是超大型跨度橋梁以鋼結構為主。這意味著我們對大跨度橋梁加強梁的研究也以鋼梁為中心。在鋼梁中，鋼箱梁由于其流線形狀、抗扭轉剛度大，空氣動力穩定性好，應用最廣泛。

目前強梁橫截面優化研究較少，受力和結構過于復雜，關系過多。事實上，大跨度橋梁的主梁耗材最大，其截面形式對橋梁的空氣動力穩定性有很大影響。如何選擇合理的流線截面，使大跨度橋具有良好的空氣動力穩定性，受力合理，節約材料，進一步研究。

2.1.2 　斜拉索或主纜的動力優化

目前的大跨度橋梁主要有斜拉橋、懸索橋及其它的一些新型的橋式，如全索橋，索托橋，斜拉2懸吊混合體系橋等。這些橋都有一個共同的特點，即電纜支撐，橋面柔軟，結構柔軟，阻尼低。在外部激勵下，拉索容易發生意想不到的大幅度振動。例如風雨共現時的風雨振動現象、主梁與拉索之間的耦合振動引起的參數共振、拉索的自激振動等。拉索的大幅振動容易引起拉索錨端的疲勞，降低拉索的壽命，嚴重時甚至嚴重威脅橋梁安全。因此，大跨度橋的動力問題尤為重要。

10多年來，國內外學者對斜拉索的振動控制進行了很多研究，提出了很多減震措施，目前常用的減震方法是在拉索上加入被動減震器(稱為被動控制)，如粘性減震器、摩擦減震器等，但該減震器具有明顯的缺點，不能根據外部的激勵情況調節減震力，受環境溫度的影響很大，難達到理想的減震效果。近日，一種智能風門裝置-磁流變減震器研制用于振動控制。該風門采用智能材料磁流變體制造，通過調節輸入電壓可提供可變風門。湖南科技大學王修勇等采用數值模擬方法，研究減震器優化電壓，進一步完善磁流變智能減震器拉索減震技術。還有一種主動控制技術，即利用外部能源，在結構受激勵過程中，對結構施加控制力或改變結構的動力特性，從而迅速地減小結構的振動反應。積極控制技術成本高，但效果好，適用性廣，可控制結構多振形。其優化設計主要是尋找最佳控制參數，使系統達到更好的性能指標。國內外的學者經過多年的研究，已提出多種算法，主要有經典線性最優控制法、瞬時最優控制法、模態空間控制法、極點配置法、預測控制法及其中的兩種或多種方法組合等。

2.1.3 　索力調整優化

大跨度橋梁的收縮徐變、非線性性條件等影響會隨著跨度的增大越來越顯著，但最終控制主梁應力和線形的直接因素還是斜拉索力和施工時的立模標高，因而確定合理的索力對斜拉橋的材料用量及結構安全性都有十分重要的意義。但是，斜橋作為高級超靜定結構，施工中經過系統轉換，如何確定合理的橋索力，同時保證施工中塔的力均勻合理，是目前進行斜橋施工監測控制的主要目標。國內外對索力調整優化研究早，發展成熟。目前，索引力調整的理論主要有4類:

a)指定受力或位移狀態的索引力優化，如剛性支持連續梁法和零位移法。

b)無約束的索力優化，如彎距平方和最小法和彎曲能量最小法。

c)有約束的索力優化，如索量最小法。

d)影響矩陣法。影響矩陣法可以得到不同目標函數、不同權重的優化結果，同時可以計入預應力、活載、收縮徐變、約束優化等影響，既可以確定索結構的合理狀態，也可以用于施工階段和橋梁階段的索力調整，實現結構調整和結構優化的統一。影響矩陣法包括前三種優化方法，是目前最完善的斜拉橋索力優化理論。

2.1.4??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????4?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????塔太高會給施工帶來困難，增加造價。而塔太矮會降低拉索的工作效率，增加主梁和拉索的受力。因此，單獨優化塔高不一定經濟，應與其他部分結合考慮。塔的受力合理性與塔的結構形式、電纜形式、電纜錨固形式和錨點分布有關，也是值得研究的課題。

2.1.5斜拉索和吊索錨固的優化

斜拉索和吊索錨固的形式和錨固點的布置對電纜塔和主梁的應力集中問題和結構形式有一定的影響，應與電纜塔和主梁結合考慮。

2.1.6懸索橋錨片優化

懸索橋錨片有自錨式和地錨式。自錨式一般只在不能使用地錨式時采用。地錨優化涉及地質條件問題，目前研究較少。自錨式一般很少采用，研究也很少。

2.1.7????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????因此，大跨度橋梁橋墩優化設計一般獨立，受上部結構影響較小。