结合已建的多座独塔矮塔斜拉桥，分析了独塔矮塔斜拉桥的适用条件和特点，介绍了这类桥的基本设计要点。以山西某线仙神河大桥为算例，进行了独塔矮塔斜拉桥的优化设计和力学性能分析。 以主梁弯曲应变能最小为优化目标，进行了单索独塔斜拉桥索梁锚固点的优化设计；考虑拉索的拉伸应变能，以应变能最小为优化目标，约束条件为考虑拉索垂度影响的容许索力和主梁容许应力，建立了成桥状态下的索力优化模型。 结合仙神河大桥，借助大型有限元结构分析软件Midas/civil，进行了独塔矮塔斜拉桥的静力分析。绘制了影响线，分析了塔高变化对主梁内力和位移的影响；总结了矮塔斜拉桥几何非线性的主要影响因素，给出了考虑拉索垂度效应、梁柱效应的分析简化措施和方法，分析了几何非线性对独塔矮塔斜拉桥内力和位移的影响。 以结构自振周期平方和最小为优化目标，导出了结构动力优化设计的目标函数，建立了独塔矮塔斜拉桥主梁梁高和刚度比优化设计的数学模型，结合算例分析了不同体系、不同刚度比、不同塔高、不同墩高、不同跨度比对结构自振特性的影响。