斜拉桥以其造型优美、跨越能力大而受到工程师的青睐,混凝土斜拉桥又因其造价较低在国内得到广泛的应用。斜拉桥索力可调性使得结构设计具有更大的灵活性,同时也存在着索力优化的问题。混凝土斜拉桥的斜拉索与体内预应力筋均应视为预应力,因此优化时必须将索力与预应力同时考虑。斜拉桥的索力优化不仅要满足成桥受力合理,而且要保证施工过程及运营阶段的安全,以及结构的极限承载力。本文就以上问题进行研究,完成了以下工作:(1)介绍了国内外斜拉桥索力优化的研究成果,在分析现有索力优化仅为针对成桥的局部优化的基础上,提出了基于施工、成桥、运营及承载力极限状态的全过程优化思想。(2)基于影响矩阵思想,本文以拉索施工初张力为设计变量,选取合理的成桥内力为目标函数,以施工阶段受力安全及索力均匀为约束条件,提出了最小二乘索力优化方法。该方法可以同步优化施工及成桥阶段内力,并可通过反复迭代解决各种几何非线性问题。经算例分析,该方法切实可行,应用良好。(3)基于最小二乘优化方法,本文以拉索施工初张力及预应力筋张力共同作为设计变量,以成桥内力合理及预应力筋用量最小为目标函数,以施工阶段受力安全及索力均匀为约束条件,提出了斜拉桥多目标优化方法。该方法可同时优化索力及预应力,同步优化施工及成桥阶段内力。针对某混凝土斜拉桥对优化过程中索力均匀性约束、目标函数选取等进行了参数分析,并得出了最终优化结果。(4)介绍了斜拉桥材料、几何非线性分析方法及程序化思想,采用已有双重非线性程序进行了斜拉桥承载力分析,比较不同优化方法对结构极限状态的影响,得出了相应的结论。