本文以悬索桥施工控制计算为背景,对悬索的各种解析理论进行了系统研究,目的是为工程应用提供依据.本文所做的主要工作和取得的主要成果有:(1)按抛物线、准悬链线和悬链线三种计算模型推导了仅受自重荷载作用时单索的线形方程和索长计算公式,给出了不同已知条件下确定悬索状态参数的基本公式.通过算例研究了不同无应力索长、不同弦向倾角悬索在弦向张力增加时跨度和垂度的变化规律,并给出了弦向力和切向力间的差值变化.比较了三种计算模型的差值变化规律,给出了不同计算模型的应用建议.(2)针对传统抛物线索理论的计算误差随垂跨比、弦向倾角和主缆自重占恒载比重增加而加大的问题,提出了有水平荷载作用悬索计算的新模型.通过假设主缆自重沿弧长均匀分布、桥面恒载沿水平均匀分布,分别按考虑和不考虑主缆弹性伸长对线比重的影响,推导出主缆线形的参数方程,然后由积分法推导出索无应力长度和有应力长度的精确计算公式,并给出了悬索桥成桥状态、空缆安装和加劲梁吊装过程主缆线形的计算方法.算例表明这种解析法的计算精度较高,而且基本不受垂跨比、弦向倾角和主缆自重占恒载比重的影响,弥补了传统抛物线法的缺陷,进一步完善了悬索计算理论.(3)按分段悬链线、分段准悬链线和分段抛物线模型推导了多个斜向集中荷载作用悬索方程和索长计算的一般公式,给出了悬索桥线形计算的分段解法.针对目前悬索桥线形计算中存在的问题,提出了改进的计算过程,并给出了改进抛物线法,通过算例比较了不同分段模型的计算误差.根据分段索模型,给出了双缆悬索桥成桥状态线形计算的解析法,算例表明给出的方法比现有其它方法更合理.(4)按分段准悬链线和分段悬链线模型推导了空间悬索在复杂荷载作用下悬索线形方程和索长计算的一般公式,并给出了常用荷载情况下的简化公式.对空间缆索悬索桥主缆线形计算方法进行了研究,该法中直接考虑了吊索的影响,并通过算例比较了分段准悬链线和分段悬链线模型的差别.另外,还比较了空间缆索和平面缆索在对称和非对称荷载作用下的竖横向刚度特性,结果表明空间缆索横向刚度较平面缆索大,但竖向刚度却有所降低.