刚构体系斜拉桥是斜拉桥中最常见的桥型，在中国的应用也比较广泛。斜拉索的使用年限通常在8到15年，对于斜拉桥，换索在其使用周期中大概要进行10次左右，因此斜拉桥换索过程中索力的确定工作自然成了关键问题。此外由于该种斜拉桥不同于普通斜拉桥，其自振周期远远小于其它种类的独塔、多塔斜拉桥。索力优化之后其在地震荷载、移动荷载下的反应问题，也有必要进行专门的研究，以解决该桥型在设计中存在的问题，尤其是在汽车行驶过程中桥梁明显震动的问题。
对于刚构体系斜拉桥换索索力的优化，目前国内外都没有针对这个桥型的研究。由于该桥型的特殊性即桥梁的整体刚度远远大于其他种类的斜拉桥，故在换索过程中仅仅考虑令主梁的线形达到目标线形或对主梁、主塔的弯曲应变能进行单一的优化是不科学的。这是因为刚构体系斜拉桥的刚度过大，微小的强制位移也能产生很大的应力变化。本文所采用方法的特点是针对该桥型的特点即考虑了桥梁的应变能同时又考虑了索锚固点的挠度限制，使其在一个特定的范围之中。采用的方法是利用数学上关于有约束非线性规划的优化方法，利用余能定理，综合考虑了主梁的挠度和应力，进而得出最优索力，突破了以往很多在既有斜拉桥换索过程中，只考虑挠度或应力的优化方法。另外可以将对主梁位移的约束用不等式表示，这样可以使设计人员根据经验设定主梁标高的范围。
对于刚构体系斜拉桥的动力性能研究，本文采用弹性时程分析方法，首次分析了换索前后斜拉桥在动力荷载下的反应，指出了由于刚构体系斜拉桥索力改变引起的几何非线性效应较小，索力的优化基本不改变桥梁的动力反应。进而分析了此桥型在常遇地震作用下桥体的各种影响因素包括主梁、主塔的抗弯刚度、墩塔梁锚固方式对桥梁动力性能的影响。另外为了考察斜拉桥在重车荷载作用下桥梁的震动效应，本文通过节点动力荷载模拟了重车在桥面行驶的过程，同样分析了该桥梁上述影响因素对重车行驶荷载下桥梁动力反应的影响。通过上述工作，本文指出了刚构体系斜拉桥抗震性能较差，桥梁在重车行驶过程中剧烈震动的原因所在，为设计中克服此类问题发生提供了参考。
