近年来,斜拉桥在全世界得到了迅速的发展,过去50年内,全世界修建了300余座斜拉桥。由于斜拉索的防护技术不尽完善,在运营若干年后,不可避免地会出现斜拉索腐蚀问题,国内外很多斜拉桥都已经或者即将面临换索的问题。如何安全有效地对斜拉桥进行换索施工,成为迫在眉睫需要解决的问题。通过换索对原桥的线形与内力进行改善,是换索设计主要目标,但换索设计如果未能准确地模拟换索前结构的线形与索力(内力)状态,就会导致换索完工后结构的线形与索力与设计目标值相差较远。本文首先以索力优化理论为基础,利用最小余能原理,建立了通过换索改善结构线形与内力的理论和方法。然后以重庆石门大桥换索工程为背景,以换索前实测的索力和线形为换索设计基准,应用桥梁结构分析软件MIDAS建立换索分析模型,通过调索等技术手段使模型索力与换索前实测索力逼近,以此为换索的出发点,按换索设计的方案与工序,对换索进行全过程分析,得到换索后的计算索力和线形。换索后,对结构内力状态进行评估。最后,对换索工程的施工技术、工艺进行了总结与探讨,并且对工程重点、难点进行详细的分析并提出解决方案,以及对关键施工技术、工艺的应用。