斜拉桥由于其跨越能力大、材料用量省、施工简便以及造型美观等优点,近50年在世界范围内取得飞跃发展。但是由于斜拉索的防护技术不尽完善以及施工、运营管理等问题,在运营若干年后,不可避免地会出现斜拉索腐蚀问题,国内外一些斜拉桥不得不面临换索的问题。因此,斜拉桥换索成为非常具有工程实践意义的课题。 本文以九江大桥换索工程为背景,首先介绍了国内外换索以及索力优化的相关理论,并应用大型商业有限元软件ANSYS建立了该桥空间计算模型,建模过程中为了真实地模拟结构换索前的内力状态,实现内力与线形兼顾,本文使用了“添加边界元还原结构内力”的方法。并用静载试验的结果对理论模型的正确性进一步的确认。对该桥换索不同工况的计算结果表明：卸索后的索力基本由同侧、同号剩余索和临近4-5组斜拉索所分担：因主梁刚度较大,各工况主梁弯曲应力变化并不显著。 考虑到实际工况,本文对全桥调索方案和部分调索方案进行了分析比较,认为部分调索方案施工简捷、经济、并能有效节省施工时间,但是容易导致部分斜拉索索力增值过大,不利于这部分斜拉索的服役年限。通过换索对原桥的线形与内力进行改善,是换索设计主要目标,但换索设计如果未能准确地模拟换索前结构的线形与索力(内力)状态,就会导致换索完工后结构的线形与索力与设计目标值相差较远。在准确模拟了换索前索力和主梁线形的基础上,建立了通过换索改善结构线形与内力的理论和方法。对换索进行全过程分析,得到换索完工后的计算索力和线形。与原设计结果相比,本文得到的索力与线形更接近九江大桥竣工时的索力与线形,表明准确地模拟结构换索前的线形与索力(内力)状态对换索设计至关重要。本文分析结果可以作为类似斜拉体系桥梁换索设计和施工的参考。