矮塔斜拉桥是介于连续梁桥和斜拉桥之间一种新颖的桥型,其造型类似斜拉桥,主梁截面类似连续梁桥。近年来在主跨跨径100~300m的范围内得到了大力发展,以宽幅单索面这种结构类型为主。这种结构优点是造价低、施工简便,但由于单索面造型导致拉索在主梁上的锚固点集中在箱梁中心,造成局部应力偏大的问题。本文以靖远金滩黄河大桥为背景,从整体到局部的方式,进行了以下研究工作:(1)概述了矮塔斜拉桥的发展现状,统计了目前已建矮塔斜拉桥的结构特点,总结得到目前已建的矮塔斜拉桥以塔、梁固结的宽幅单索面结构型式为主。(2)基于背景工程的设计参数和施工方法,运用midas-civil建立了全桥有限元模型,讨论了关键施工阶段的内力和位移情况,参照规范确保了施工阶段的安全性。并对合龙过程的主梁内力变化,10年收缩徐变的主梁内力变化等做了一系列的探讨。(3)针对背景工程施工到拉索张拉完成阶段,通过midas-FEA建立了1/2实体单元模型。分析拉索水平分力、拉索竖向分力和自重单独作用下主梁的应力分布规律。提取实体单元应力分析的结果对照梁单元应力分析的结果得出,实体单元计算的结果与梁单元计算的结果存在一定的偏差,尤其在拉索水平分力作用下主梁应力分布很不均匀,箱梁中心的应力远大于边缘的应力;而拉索竖向分力作用下和自重作用下的箱梁应力分布较为均匀。通过对比分析还得出在截面突变的位置处,梁单元计算的结果失真较为严重。(4)基于悬链线方程推导了以拉索倾角为主要参数的拉索弹性索长、拉索弹性伸长量、拉索无应力长度等拉索特征值的计算公式,并推导了以拉索梁端拉力和拉索弹性索长为已知量的两种迭代格式。通过结合背景桥对比数值计算的结果和有限元计算的结果,证明了公式的正确性,而且迭代收敛速度快、精度高。(5)通过对比抛物线理论和悬链线理论在计算拉索非线性时的差值,发现两者的差值与拉索倾角、拉索索长、拉索应力水平有着密切的关系,拉索倾角为35°左右时两者的差值最大。同时建议在拉索索长超过300m,拉索应力低于200MPa时宜用悬链线理论进行拉索非线性的分析。