悬索桥随着跨度的增大,其宽跨比减小,横向刚度减小,如何提高悬索桥跨越能力的同时保证其足够的横向刚度和稳定性,是悬索桥需要解决的关键问题。空间索面悬索桥主缆和吊索形成一个三维索系,相当于钟摆,在横桥向上提供一个往复力,大大提高了其横向承载力,目前空间索面悬索桥主要用在中小跨径的城市桥梁上,将来为了改善悬索桥的受力特性也有可能用于较大跨径悬索桥上。目前平行索面悬索桥计算理论已经很完善,而空间索面悬索桥计算理论的研究很少。空间索面悬索桥主缆线形计算由于吊杆和主缆的相互耦合而非常复杂。目前,空间索面悬索桥的设计主要采用传统的平行索面悬索桥计算理论进行分析,但是关于平行索面悬索桥计算理论在空间索面悬索桥的适用性的研究缺乏。空间索面悬索桥主缆线形计算主要存在以下问题:(1)传统的影响矩阵法在空间索面悬索桥上收敛困难;(2)平行索面悬索桥设计常用的分段直线、分段抛物线理论与精确的分段悬链线理论的误差分析在空间索面悬索桥方面研究缺乏;(3)主索鞍对空间索面悬索桥主缆线形影响的研究缺乏,传统的计算方法无法满足设计和施工监控要求。针对目前空间索面悬索桥研究存在的以上问题,本文首先将平行索面悬索桥主缆线形算法推广到空间索面,并采用基于Marquardt修正的最小二乘法编制了相应的MATLAB程序,改善了传统影响矩阵法在空间索面悬索桥上收敛问题;然后对各传统理论在空间索面悬索桥的适用性进行了广泛研究,讨论各计算理论在空间索面悬索桥的适用范围;空缆线形方面提出了一种可以考虑主索鞍影响的空间索面悬索桥空缆线形算法,并编制了相应的MATLAB程序。分别对松原市天河大桥成桥线形和空缆线形进行计算。另外为了将本文的研究成果推广,采用MATLAB语言编制了空间索面悬索桥主缆线形分析程序,给出程序关键部分源代码,供工程技术人员参考使用。