以往的优化设计都是在满足单梁承载力要求的约束条件下，以造价最低、用料最省为目标进行结构优化，结果桥梁截面尺寸偏小，不能满足交通量的增长，造成今天的诸多隐患。在现今社会的经济条件下，桥梁设计应该在满足现行《桥规》设计荷载标准的前提下，适当提高桥梁的承载能力，增强其使用性能，而不是一味地强调造价最低，这就是桥梁结构优化的内涵。 桥梁上部结构的损坏造成了其使用寿命的缩短，本文针对这一问题，作了详细的调研，并在此基础上对上部结构产生病害的原因进行了分析。桥梁局部损坏较严重，主要原因是主梁截面尺寸过小、肋板过于薄弱，造成单梁抗扭刚度不足；保护层厚度不够导致钢筋外露引起锈蚀，降低了桥梁的耐久性；各主梁采用横隔梁连接成整体，横隔梁的刚度越大，桥梁的整体性越好，但调查结果显示，实际情况中并不能达到理想的整体刚度。找到更能发挥钢筋混凝土结构的长处、弥补其不足的方法已经迫在眉睫。所有资料表明，设计者普遍重视的是桥梁的抗弯和抗剪承载力，这些方面的理论研究已经比较成熟，但在桥梁的抗扭承载力方面则很少有人问津。由桥梁现状调查结果显示，在上述这种理论指导下设计的桥梁的诸多病害已经显露出来，因此在注重抗弯抗剪的同时，也应注重桥梁的抗扭性能。 现有常用跨径桥梁的截面形式多为以下几种：T形梁、I形梁、板式截面和箱形截面等，板式截面和箱形截面与T形梁和I形梁这些开口截面相比其抗扭能力更强；但板式截面的自重要比T形梁的自重大得多。综合二者之优缺点，本课题选取T梁截面形式，用增大其细部尺寸的方法，以提高抗扭承载力为目标，满足弯剪等承载力要求为约束条件进行主梁截面的优化。在用横向分布理论计算单梁扭矩过程中，针对现有常用跨径桥梁的截面形式和横向连接状况，选取了两种计算理论：刚性横梁法和铰接梁(板)法，利用结构优化设计原理，建立主梁承载力的数学模型，选择合适的优化计算方法，得出在满足弯剪扭承载力要求时主梁的细部尺寸。肋宽增大后可以从截面形式上作适当的改变，改单肋为双肋，这样既达到美观的效果又增强了梁在运输施工过程中的稳定性。最后以常用跨径中的20m跨径钢筋混凝土简支梁桥为例对优化后的结果进行了承载力验算，根据计算结果与实际状态相比较认为计算桥梁抗扭时，采用刚性横梁法是不安全的，因此建议采用铰接梁(板)法。