随着我国经济的快速发展,交通量日益增长。桥梁加宽改造工程将会成为未来几十年国内桥梁建设项目的热点。本文依托呼和浩特至包头段高速公路小东河大桥(板桥)的改扩建工程,同时还选取箱梁、T梁典型桥梁的加宽工程,利用Midas/Civil有限元软件和梁格法原理,通过改变连接处刚度参数变量,对梁桥上部加宽常见的拼接形式——横隔板拼接和湿接缝拼接进行优化设计。对比分析了不同上部结构形式在同等拼接条件下结构的受力特性,同时探究了基础沉降差异对简支梁桥上部结构受力的影响。研究结果表明：(1)当拼接方式一致时,拼接条件的不同主要影响上部结构连接处的相邻主梁,并得到不同参数变量下连接处主梁的内力影响规律。(2)当新旧桥采用横隔板进行拼接时,跨中是否设有横隔板的拼接方案,对上部结构的受力效果存在明显差异。当相同参数变量作用时,板梁、箱梁横隔板拼接方案的受力特征一致相同,而T梁的存在一些差异。空心板梁和箱梁最合理的横隔板拼接方案为：端部设置横隔板,翼缘间不连接。T梁最合理的横隔板拼接方案为：在支点、L/4和跨中处各增设横隔板,翼缘间不进行连接。(3)当新旧桥利用湿接缝拼接设计时,各桥主梁在某单一变量作用下,其影响变化规律会存在共性。如湿接缝宽度值越小对旧桥结构受力越有利；湿接缝混凝土强度对结构的内力和位移值影响很小。但总体上讲,不同结构形式间湿接缝拼接方案的总体共性很少。空心板梁、箱梁和T梁的湿接缝拼接方案各参数的最优值差别很大。当不同桥型采用此方案时,需综合考虑桥梁的截面特性、桥跨长度、桥面宽度等方面,做到具体问题具体分析设计。(4)从荷载横向分布、内力、位移和动力特性等方面,综合分析了四种不同拼接形式对桥梁整体性能的影响,得到湿接缝拼接方式较其他方式更为合理。(5)通过比较分级沉降量和与其相对应的主梁最大内力值得到,简支梁桥沉降差与其引起上部结构的最大内力值之间呈线性关系。新旧桥基础沉降差也主要影响连接处相邻主梁的受力,内力的最值均出现在这两片梁上。这表明拼接条件的不同、沉降差异的影响均由连接处的相邻主梁来承受。因此,从结构的耐久性来讲,上部结构连接处的拼接设计对于结构的使用性有着至关重要的影响。