无背索斜拉桥具有优美的外形,是一种结构新颖的斜拉桥,它最大的特点是利用倾斜索塔的自重而不是背索索力来平衡主跨主梁的自重。目前该桥型的桥梁修建在国内外城市桥梁中应用较多。本文在深入研究斜塔无背索斜拉桥已有研究成果的基础上,对其几何非线性、动力特性及地震反应等问题进行比较系统的研究,丰富无背索斜拉桥的研究内容,将有利于该桥型的进一步发展。本文以某无背索独塔斜拉桥为工程背景,进行预应力混凝土无背索独塔斜拉桥几何非线性的研究。主要工作如下:(1)介绍了斜拉桥几何非线性分析的基本理论,阐述影响斜拉桥几何非线性的三个主要因素:大位移、斜拉索垂度效应和弯矩与轴力的组合作用,分别介绍了这三种非线性影响因素的有限元分析方法。并从这些因素入手,计算了无背索独塔斜拉桥成桥阶段恒载作用下考虑几何非线性时的静力分析,并和线性结果进行了对比。(2)对无背索独塔斜拉桥的动力特性及其地震反应问题进行了讨论,利用有限元程序研究了其动力特性,主要包括自由振动频率、相应的振型特性。基于地震反应反应谱分析、时程分析法,选取El-Centro波进行了地震反应分析。最后得出了一些对工程设计有益的结论,本文的工作为无背索斜塔斜拉桥的设计和动力分析提供了参考。(3)对影响无背索斜拉桥动力特性的拉索、主梁、斜塔等参数进行研究,分析这些参数对无背索斜拉桥的自振频率和振型的影响。(4)采用纤维模型对全桥进行动力非线性分析。