近几十年来,随着桥梁事业的飞速发展、新材料的出现和设计施工技术的不断提高,斜拉桥以其造型优美和独特的结构性能,在全世界范围内已经成为一种成熟的大跨度桥型。单索面斜拉桥近年来也越来越多的得到工程界的认可和使用。结构的几何非线性问题亦随跨径的量变引起某些质变,在实际的设计和施工中越来越突出,其中单索面大跨度斜拉桥因为在斜拉桥纵向只有一个索面,相对于双索面索力会有所增大,因此其非线性行为更值得我们去重视。论文首先介绍了斜拉桥几何非线性的基本理论,系统阐述了影响斜拉桥几何非线性的三个主要影响因素:即斜拉索垂度效应、大位移效应以及弯矩与轴向力耦合产生的梁—柱效应,并深入介绍了这三种非线性影响因素的有限元分析方法,即分别采用等效弹性模量法、引入稳定性函数和实时修正结构的几何位置。论文以郑州市中心区铁路跨线桥为工程背景,借助大型有限元分析软件MIDAS/Civil,结合146个施工阶段进行建模,对各个施工阶段和成桥阶段进行线性与非线性分析,并对重点施工阶段和重点部位的位移和内力提取出来做重点分析,本文选取施工阶段中的四个主要阶段进行论述,即边跨合拢前、边跨合拢、中跨合拢前、中跨合拢,以及成桥阶段在二期恒载和车辆活载作用下的非线性进行重点分析,每个施工阶段均进行5个工况的分析,包括线性分析,三个非线性因素各自单独作用与同时施加三种非线性因素。通过对施工阶段和成桥阶段的所有工况分别进行线性与非线性计算并对结果进行比较分析得出了一些有价值的规律,为今后类似斜拉桥的设计提供一定的参考价值。