随着我国经济的发展,一些U型桥台工程问题不断出现。这就要求现在的桥台设计者要将一些新型材料与桥台设计相结合,从而达到对桥台的最优设计,不仅可以更好的适应地形,还可以减少开挖、节约圬工量,为国家节约资源与成本。因此通过运用大型三维有限元软件对U型桥台与台后填料之间作用机理研究、U型桥台的优化设计研究是必不可少的,本文主要从几个方面对U型桥台进行如下研究分析:(1)将常规土、泡沫轻质土、石灰土、EPS(可发性聚苯乙烯)这四种材料作为U型桥台的台后填料进行三维有限元数值模拟分析,观察U型桥台各个部分的应力变化及变形大小,找出U型桥台在外荷载下的应力及变形的大致分布规律。(2)由于四种材料的材料属性不一样,在进行三维有限元数值模拟分析时,我们会发现,在四种材料作为U型桥台的台后填料下,U型桥台的整体应力大小及变形大小是不一样的,且泡沫轻质土在泡沫轻质土作为台后土的情况下,U型桥台顶面的水平方向和竖直方向的变形最小,从而可以适当减小现在常出现的跳车问题。(3)将泡沫轻质土运用到U型桥台的优化设计当中,通过泡沫轻质土作为台后填料,对重力式U型桥台、轻型式U型桥台进行三维有限元数值模拟分析,从中会发现,轻型式U型桥台的性能优越于重力式U型桥台,轻型式U型桥台的变形比重力式U型桥台的变形小,其圬工量也比重力式U型桥台小,施工起来方便,从而达到对重力式U型桥台的优化效果,可以为设计者提供一定参考。