随着我国国民经济和交通运输事业的飞速发展,异形斜拉桥得到了快速发展。对于斜拉桥,拉索可视为其“生命”索,拉索产生病害后加速斜拉桥承载能力减退,然而拉索的锈蚀损害只能延缓不能杜绝。斜拉索的损伤直接威胁着桥梁的安全运营,但考虑到经济成本限制,目前有效的解决方案就是对桥梁拉索进行更换。近年来虽然国内外斜拉桥换索技术逐渐成熟,但是异形斜拉桥的换索才刚刚开始发展。本文以国内外首座塔底万向铰支座独斜塔异形斜拉桥为依托,该桥梁结构特性与常规斜拉桥截然不同,其万向铰支座和拉索空间非对称布置形式的存在使得该类型桥梁换索工程桥塔姿态和主梁线形极难控制。然而此类桥型换索经验尚无处借鉴,因此,开展万向铰支座独斜塔异形斜拉桥的换索技术研究具有重要的理论意义和工程应用价值。本文以某人行景观斜拉桥为工程背景,从不同的换索顺序及换索数量对换索过程中拉索索力、桥面线形及桥塔姿态等方面进行了研究,主要研究内容和结论如下:首先,提出适用于本桥的最小弯曲应变能法的索力优化理论。其次,基于换索分析理论结合有限元软件MIDAS/Civil对本桥建立全桥有限元空间杆系模型,并通过监控数据对数值模型进行了验证,在此基础之上提出了逐根无序更换、逐根有序更换以及两根有序更换三种不同换索方式,通过对各换索方式下的换索工况计算分析,得出各方案换索工况结构主要受力指标的变化。最后,进行了有序更换拉索的五种方案对比分析。研究结果表明:无序更换拉索时拆除任意一根拉索都不会对结构产生不可逆转的损伤;有序更换拉索时由内而外更换与由外而内更换拉索对最终桥梁状况影响差别较小;有序更换拉索的方案中同时更换两根拉索最适用于本桥;前地锚索在换索前对桥塔姿态的调整对换索工程的完成起到了关键作用。本文旨在研究塔底万向铰支座独斜塔异形斜拉桥的换索方案,研究结果可为该桥运营阶段的管理养护提供重要理论支持;也可以为我国今后修建万向铰支座异形斜拉的选型、设计、施工和成桥管养等提供重要的参考价值;也将为异形斜拉桥的全寿命周期健康发展提供重要经验。