桥梁系在李国豪教授最初建立的传统研究方向：桥梁空间分析和桥梁稳定与振动的基础上，经过长期的发展和向新兴边缘学科转移，目前已形成了覆盖面较大的研究领域，主要研究方向有：桥梁抗震、桥梁抗风、桥梁计算机辅助设计及专家系统、桥梁健康监测及状态评估、桥梁空间分析及大跨度桥梁、预应力混凝土桥梁、钢与组合结构桥梁、桥梁施工技术与工程控制。

　　桥梁抗震

　　研究抗震规程（主要包括现有规范的修改，超大跨桥梁结构抗震指南以及重大工程安全性、耐久性设置标准等）；结构或构件的破坏模式、延性性能；桥梁减震、隔震及结构控制研究；考虑各种复杂因素的大跨桥梁空间非线性地震反应分析，桥梁抗震CAD系统，大跨桥梁结构的动力特性及振型耦合；现有桥梁的抗震评估与加固技术。

　　七十年代末开始结合1976年唐山大地震进行桥梁抗震研究，先后承担和完成了20多项重要科研项目。主要有：“斜张桥抗风和抗震研究”（城乡部重点科研项目）子项目、“大跨度桥梁非线性稳定分析及抗震抗风设计方法研究”（交通部“七五”重点项目）子项目、“公路工程抗震设计规范专题研究”（交通部项目，编写组副组长）、“城市高架桥装配新结构的研究及模型试验”（国家“七五”科技攻关项目）子项目—“橡胶支座连续梁桥非线性地震反应分析”、博士点基金项目等及上海泖港大桥、天津永和斜张桥、九江长江大桥、广东九江大桥、上海南浦大桥、杨浦大桥、徐浦大桥、内环高架桥、杭州钱江三桥、广东汕头海湾大桥、江阴长江公路大桥、广东虎门大桥等我国绝大部分大跨度桥梁的抗震研究项目。近年来，年均承担科研与咨询项目经费100多万元。该方向先后获国家“七五”攻关项目集体荣誉奖、建设部科技二等奖、交通部科技二等奖等。该方向目前已成为国内桥梁抗震的研究中心。现学术带头人为范立础教授（博士导师）。

　　桥梁抗风

　　颤振分析方法研究（包括状态空间法、有限元分析法等）；颤振理论研究（主要为颤振的概率分析理论）；抖振理论研究（包括紊流风场中气动导数的识别、气动导纳的识别方法、抖振选型方法、抖振响应谱方法、非线性抖振的时域分析方法、抖振分析的实用工程方法）；风洞试验技术研究（包括大气边界层风场模拟、高频测力天平技术的应用）；风振控制理论的研究（主要研究被动TMD对桥梁抖振、颤振、涡振及驰振的控制、半主动控制理论）；大跨桥梁抗风设计方法研究（主要是直接为工程实际服务）；高层建筑、高耸结构、大跨屋盖结构的风致振动研究及抗风设计方法研究。

　　自1978年项海帆教授率先在国内开展大跨桥梁抗风研究以来，已承担了国内几乎所有大跨桥梁的抗风研究项目，包括上海南浦大桥、杨浦大桥、铜陵长江大桥、武汉长江二桥、广东汕头海湾大桥、江阴长江公路大桥、广东虎门大桥等，为我国的桥梁建设事业作出了重要贡献。基础理论研究成果有：在桥梁颤振分析方法方面提出了三维颤振分析的状态空间法，在计算结构动力特性方面提出了三梁式模型及计算方法，在抖振理论方面提出了修正的Scanlan方法、响应谱方法，首次提出了抖振选型的概念并建立了方法。在风振控制方面进行了较目前国际上更为系统、深入的研究，取得了系列成果，得到国际同行高度评价。以上理论成果受到国家自然科学基金重点项目、自选项目、交通部“七五”重点攻关项目、国家教委博士点基金项目、国家教委“跨世纪优秀人才”基金项目及中美合作项目等的资助，金额约为80万元。近几年为工程建设服务的科研经费总额200多万元。研究成果一项获国家教委科技进步一等奖，另有两项分获上海市科技进步一等奖和三等奖。目前承担工程项目10项，总经费200万元；部委以上基础研究项目（包括自然科学基金）4项，总经费约50万元。此外，先后完成了我国大跨桥梁抗风设计指南，目前基本完成规范。

　　该方向目前是国内公认的桥梁抗风研究中心。现学术带头人为项海帆院士。

　　桥梁计算机辅助设计及专家系统

　　桥梁与结构工程数据库研究（包括：桥梁工程数据库模型研究，版本管理、过程管理，大数据量的快速存取，桥梁工程数据包括图库、公式、产品信息、规范等数据的建立，工程数据库管理系统的研制）；智能CAD研究（包括：桥梁知识的表达、知识的数据模型，适合桥梁结构的知识库及推理系统，智能原型理论研究，诊断型专家系统的研制，设计型专家系统的研制）；桥梁工程算法研究（包括：改进各种计算分析方法使之达到仿真目的，桥梁空间分析、有限元技术，桥梁非线性分析、动力分析、稳定分析等）。

　　该方向研究于六十年代末由石洞教授在国内开创。曾承担国家教委高校科技、博士点基金项目“桥梁计算机辅助设计（微机）研究”，“七五”期间主持了国家“七五”重点科技攻关项目“高等级公路桥梁计算机辅助设计系统研究”，1994年获国家科技进步三等奖，并被列为“八五”国家重点推广新技术项目。所研制的桥梁CAD软件JTCADS已在各省级大型设计院推广应用，取得了良好的经济效益，带动了国内桥梁工程界CAD水平的提高。此外，石洞教授主编的《桥梁结构电算》已成为桥梁CAD技术人员的必读教材。设备方面，该方向现有Apollo DN300工作站3台、HP Apollo700系列工作站4台及三维动画设备一套等，硬件设备总价值100万元以上。近年来主要从事集成化、智能化的新一代桥梁CAD系统—桥梁集成CAD系统BRCAD的研究。

　　桥梁健康监测及状态评估

　　该方向是土木工程学科中的新兴方向，包括发达国家在内的众多研究者都在致力于这一方向的研究。主要研究内容有：桥梁等工程结构物健康监测理论与方法的研究，结构健康状态的评估理论与方法的研究等。

　　该方向近年来开始较为系统的研究。目前正承担国家攀登B计划项目子项目——“确保大型桥梁结构安全性与耐久性的综合监测系统”、国家自然科学基金项目“桥梁结构健康监测与状态评估”及“上海徐浦大桥结构状态监测系统”等研究项目。

　　该方向现学术带头人为袁万城研究员（博士导师）及史家钧教授。

　　桥梁空间分析及大跨度桥梁

　　研究曲线桥梁的分析理论，宽桥面板应力有效宽度（剪力滞）的分析研究，大跨度桥梁的空间稳定分析，大跨度桥梁的空间非线性静、动力分析，大跨度桥梁的受力机理和经济性能，悬索桥和斜拉桥的极限承载力研究，预应力混凝土曲线桥梁的设计理论研究，斜拉桥拉索锚固区的梁、塔局部应力分析。

　　李国豪院士是桥梁空间分析和桥梁稳定与振动方向的创始人。五十年代起开始研究荷载横向分布问题，1977年出版《公路桥梁荷载横向分布计算》对研究进行了总结。此后相继改进了拱桥荷载横向分布计算方法并完成曲线桥荷载横向分布计算研究。桁梁桥分析方面建立了“桁梁的弯曲与扭转理论”，系统地提出了桁梁结构空间分析、稳定和振动分析的计算方法，并建立“桁梁有限元方法”。八十年代提出了截面可变形的曲线箱梁挠曲扭转理论。此外，八十年代进行的研究还有：姚玲森学科组开始了具有广泛应用前景的曲线梁桥研究，并取得系列成果。曾承担山西省平顺县甘林线上一座3孔预应力混凝土曲线梁桥、上海南浦大桥东引桥四座预应力混凝土连续曲梁及上海浦东罗山路立交曲梁的设计工作。张士铎教授自1980年起对宽桥面应力有效分布宽度即“剪力滞效应”、直线变截面和二次抛物线型变截面悬臂梁正负剪力滞效应、有轴力影响的剪力滞等问题作了研究。对具有大挑臂的“脊骨梁”受力性能进行了分析研究，并使这种特别适合于城市高架道路桥梁结构型式在上海内环线工程中得以实施。对空间拱结构的弹塑性稳定问题进行了研究，并研制出商品化软件。九十年代后重点转向大跨度桥梁方面，主要进行了大跨及超大跨度斜拉桥及悬索桥的研究（包括：超大跨斜拉桥和悬索桥的非线性分析、超大跨斜拉桥和悬索桥的空间稳定分析、超大跨斜拉桥和悬索桥的工程控制），并将研究成果系统化、软件化，完善了“桥梁结构线性、非线性综合程序系统”，研制了“悬索桥分析专用程序系统”。且与工程实践密切结合，设计的拉吊协作体系被中国伶仃洋工程采用，并用新的计算理论完成了香港青龙桥主跨1418米悬索桥的复核计算。目前主要从事国家自然科学基金重大项目中关于“特大跨度桥梁体系及空间非线性力学问题”的专题研究。

　　该方向目前在国内外处于领先地位。现学术带头人为李国豪院士（两院院士）及肖汝诚教授。

　　预应力混凝土桥梁

　　研究桥梁预应力体系，桥梁预应力工艺和施工技术，桥梁预应力理论与效应等。

　　长期以来尤其是近20年来，该方向除在基础理论方面作了大量工作，还利用产学研共同开发与研究预应力技术，陆宗林和颜义然在八十年代从事了预应力体系和锚具的研制，使我国后张预应力桥梁技术及其施工工艺产生了飞跃，取得了以OVM预应力体系为代表的成果，为我国民族工业的发展及建设上海杨浦大桥、江阴长江大桥等作出了贡献。张士铎学科组（后为印定安学科组）在部分预应力混凝土和预弯预应力混凝土方面做了研究，出版了专著《部分预应力混凝土—理论、设计及专题研究》。1988年起开始了预弯梁研究，研究成果于1991年通过鉴定并获河南省交通科技一等奖、省科委三等奖及河南省三等奖。

　　袁国干教授在七十年代相继完成“钢筋砼及预应力砼受弯构件抗剪强度研究”（分别为交通部和铁道部“桥涵设计规范”项目），九十年代完成了“钢筋混凝土连续梁及预应力混凝土连续梁抗剪强度研究”（均为交通部《公路桥涵设计规范》项目）。此外，为解决超低高度梁受压区混凝土应力过大的问题进行了预拉预压混凝土梁的研究，并获得该技术的专利。在预应力砼拱桥体系和结构方面七十、八十年代先后开展了桁架拱桥和大跨组合拱桥（交通部“七五”重点科研项目）的研究，并获交通部科研成果奖。目前该方向致力于体外预应力桥梁体系及其它预应力桥梁难题的研究，将进一步使我国预应力桥梁技术接近世界最先进的水平。

　　该方向的学术水平目前处于国内领先地位。现学术带头人为李国平副教授。

　　钢与组合结构桥梁

　　研究钢桥疲劳及剩余寿命，组合结构（钢与混凝土）的可靠度，钢桥关键及重要部件的疲劳强度（基于断裂力学原理）。

　　该方向曾承担“黄浦江大桥结合梁栓钉抗剪强度研究”（国家重点工程项目）等。目前主要从事大跨度钢管混凝土拱桥的极限承载力研究。

　　该方向现学术带头人为陈忠延教授及陈惟珍副研究员。

　　桥梁施工技术与工程控制

　　研究大跨桥梁结构分析（施工中）理论，仿真模拟计算方法，大跨桥梁施工工艺，智能工程控制系统等。

　　项海帆、范立础教授在国内最早从事该方向的研究，先后承担了交通部“七五”科研项目“大跨度桥梁施工工程控制”和国家攀登B计划专题的研究，并主持了国内近10座大跨P.C.（预应力混凝土）斜拉桥的施工控制工作，获得四项省部级科技进步奖。目前正主持“斜拉桥的工程控制和成桥状态监测”研究（国际合作项目）。

　　该方向现学术带头人为项海帆院士、范立础教授及陈德伟副研究员。