多塔悬索桥具有巨大的跨越能力和良好的经济性,我国建成了多座等主跨的多塔悬索桥。如果采用不等主跨,该桥型将具有更强的地形适应能力和更大的推广应用范围。不等主跨多塔悬索桥由于失去了对称性,其合理结构体系和抗风性能有别于等主跨的多塔悬索桥。本文以不等主跨三塔悬索桥为研究对象,利用理论分析和数值模拟的方法开展了以下前瞻性的工作:（1）基于分段悬链线理论进行了不等主跨三塔悬索桥主缆找形研究,通过主跨和次主跨“最短吊杆相等”原则进行了次主跨边塔塔顶高程设计,并计算了温度对主缆线形、桥塔位移和散索鞍转动量的影响。（2）通过计算满布活载下主缆线形,结合同时满足“挠跨比限值”和“主缆与索鞍抗滑移限值”两种条件,推导了中塔刚度合理区间解析公式,并研究了恒活载比值和主缆与鞍座摩擦系数对中塔刚度合理区间的影响。（3）基于分段悬链线法推导了双层主缆悬索桥三种状态（成桥状态、活载作用和空缆状态）主缆线形解析算法,同时也获得了关键施工参数,如索鞍预偏量、索夹安装位置等。最后分析讨论了桥塔刚度对双主缆三塔悬索桥活载效应的影响和双主缆对中塔的纵向约束作用。（4）利用等效弹性约束理论将三塔悬索桥模型简化为双塔悬索桥,基于等效梁理论建立了考虑中塔刚度的三塔悬索桥重力刚度解析算法,分析了矢跨比、中塔刚度和主缆截面积对重力刚度的影响,并利用有限元法进行了验证。（5）基于有限元法对不等主跨三塔悬索桥抗风性能进行研究。利用增量与内外双重迭代相结合的方法对静风失稳临界风速和失稳形态进行了计算;利用全模态方法对颤振失稳临界风速和失稳形态进行了计算;并与等主跨三塔悬索桥抗风性能进行了对比分析。