近些年来,桥梁建设事业迅猛发展、新材料不断出现、设计和施工技术不断提高,得益于其独特的结构性能和优美的造型,矮塔斜拉桥在国内外飞速发展,并得到了工程界的广泛认可和应用。结构几何非线性问题一直是桥梁工程界中研究的主题之一。而单索面矮塔斜拉桥由于在桥梁纵向只有一个索面且桥塔较低,相对于双索面和三索面,其几何非线性影响更值得去研究。本文首先介绍国内外矮塔斜拉桥的发展现状、矮塔斜拉桥的特点以及国内外斜拉桥的研究现状,系统阐述非线性理论,并着重介绍矮塔斜拉桥几何非线性的三种主要影响因素：垂度效应、梁柱效应以及大位移效应,深入地介绍这三种影响因素的有限元分析方法,即垂度效应采用等效弹性模量法,梁柱效应采用引入稳定函数方法,大位移效应采用实时修正结构几何位置的方法来考虑几何非线性影响。本文基于佛山石湾特大桥的工程背景,采用大型有限元软件Midas Civil,综合考虑石湾特大桥实际施工阶段,建立简化的有限元模型,并对各个施工阶段和成桥阶段进行线性和非线性分析,重点对边跨合拢前、边跨合拢后、中跨合拢前、中跨合拢后4个关键施工阶段,以及二期恒载和车辆荷载作用下的成桥阶段进行分析,每个阶段都分析了5种工况,包括线性分析、三种几何非线性因素单独作用和共同作用下的非线性分析,并且在每个阶段的每种工况下,选取8个关键的内力和位移参数进行分析比较,得出了一些具有一定价值的结论,为将来在实际工程中单索面矮塔斜拉桥设计、施工、运营养护提供一定的参考价值。