随着高速公路交通的迅速发展，国内外修建了很多大跨度桥梁，预应力混凝土连续刚构桥应运而生，近年来得到较快的发展。在预应力混凝土连续刚构桥的优化设计中，三向预应力的优化是一个急需解决的问题。预应力混凝土连续刚构桥预应力设计是主桥上部结构设计的重要组成部分，如果预应力设计恰当，不仅使连续刚构的受力性能提高，混凝土材料得到充分的应用，而且可以节约钢材。 本文以沪蓉国道主干线湖北西段的龙潭河特大桥为依托工程，围绕大跨连续刚构桥三向预应力的优化设计来展开研究，主要研究了以下几方面内容： (1) 介绍了国内外连续刚构及连续梁预应力优化设计的研究现状，论述了连续刚构预应力力设计的不足之处。 (2) 基于最小弯曲能量法及MATLAB优化工具箱提出悬臂施工连续刚构桥纵向预应力优化设计方法。通过选择施工控制截面并以离散截面的弯曲能量之和最小为目标函数，以各截面在各施工阶段及运营阶段的应力为约束条件，优化得到各阶段张拉的纵向预应力钢筋数量。 (3) 在上述优化结果的基础上，对连续刚构纵向预应力弯束的转角、曲线半径和竖向预应力间距等参数进行优化。因设计参数比较多，难以用一般的显式表达式来表示目标函数，本文利用BP神经网络的函数逼近能力来映射复杂的函数关系，并结合遗传算法来求解该函数的优化问题。 (4) 以沪蓉西高速公路龙潭河特大桥为背景，基于ANSYS的APDL语言，编制了有限元程序，对纵向预应力及横向预应力之间的交互作用进行了研究，本文自定义了交互系数影响线，并分析得到一些规律；同时，对几个关键截面在预应力影响下的剪力滞效应进行了参数分析。