论文以130+85m异形独塔单索面斜拉桥设计方案为工程背景,采用有限元软件ANSYS和MIDAS Civil建立了全桥空间有限元模型,计算分析了独塔斜拉桥的合理成桥状态,对优化模型进行了成桥状态检验和结构参数优化,并基于优化模型进行了桥梁换索过程的计算分析。本文的主要内容如下：(1)针对两种不同的优化目标函数对独塔斜拉桥进行成桥索力优化,从成桥恒载内力、结构位移和支座反力等方面比较分析不同目标函数的优化结果,并与原设计方案对比,提出一组适合于该桥梁方案的合理成桥索力。(2)分别从塔、梁和索的受力和位移等方面考虑,在初步优化模型的基础上进行成桥状态荷载作用检验,根据检验结果对设计方案进行调整。对调整后的设计再次进行成桥状态检验,分析各项荷载组合作用下结构应力和变形。(3)基于优化模型对独塔斜拉桥进行结构参数优化。研究了桥塔倾角、边跨边索锚固位置和主跨梁端无索区长度对结构静力行为的影响,分析参数变化时结构各部分内力和位移的变化规律,提出适合该桥梁方案的主跨梁端无索区长度和桥塔倾角。(4)基于优化模型对独塔斜拉桥进行换索过程计算,分析逐一卸除拉索和卸除两根拉索时,结构各部分在恒载和活载作用下的应力和变形,研究结构各项特征的变化规律,并验证结构在换索情况下的安全性能。