系杆拱桥最近几十年在我国得到了迅速发展,成为了我国重要桥型之一,但是由于前期设计考虑不足以及后期维护等原因,出现吊杆受损断裂等情况,导致大量的系杆拱桥需要更换吊杆。本论文以东莞某系杆拱桥换索工程为背景,通过对多种测量索力方法的对比,采用基于自振频率的振动频率法求索力公式计算索力值,对其进行优化,使其更满足工程的误差要求,为之后的优化方案提供准确的索力值。本论文在查阅及分析了大量的桥梁换索资料和BP神经网络的基础上,针对系杆拱桥这一复杂桥梁结构的换索工程,计算出吊杆在更换施工过程中对桥面标高以及相邻吊杆索力的的变化,通过对未优化方案、优化方案、有限元计算及BP算法的结果进行对比验算,最后提出了二次索力等效转移的优化设计方案。为加固工程的施工及桥面变形的控制提供了有效依据,最后选择出安全有效的方案。以Midas有限元分析软件为工具,对此系杆拱桥进行建模计算,为BP网络提供训练样本以及优化方案的参数,通过验证样本对网络进行检验,将网络的计算值与检验样本的期望输出值进行对比,以验证网络的正确性与有效性。换索工程采用优化之后的设计方案,将每次张拉与卸载的索力变化值作为BP网络的输入值,将实测的数据与网络计算预测的数据进行对比验证,证明BP神经网络在本工程中的有效性。