将双索斜拉梁结构分段处理，基于索、梁经典的面内振动微分方程，通过索、梁连接处的动态平衡条件，建立双索斜拉梁模型面内振动理论。应用分离变量法和边界条件对双索斜拉梁结构平面内自由振动的特征值问题进行求解并进行参数分析。同时，建立双索斜拉梁的有限元模型，有限元所得结果与本文理论研究非常吻合，证明了本文理论和方法的正确性。采用两种方法对模型进行非线性动力学研究：通过Hamilton原理采用一阶模态截断的方式建立双索斜拉梁模型的单自由度面内振动微分方程；合理假设索、梁的振动模态，利用索、梁之间的耦合条件，应用分离变量法及Galerkin方法建立双索斜拉梁面内振动的微分方程组。两种方法均采用多尺度方法进行求解，最后进行参数分析。研究表明，双索斜拉梁的单模态动力学模型在结构整体振动分析上具有明显优势，体现的是结构的整体动力学行为；而另一种方法分析的是结构的超谐波、次谐波共振，以及出现的内共振问题。