斜拉索作为斜拉桥最主要受力构件之一,常常因为工作环境恶劣、受力状态不合理及运营管理不善等原因,容易导致PE套管破裂腐蚀、钢绞线(或钢丝)锈蚀严重甚至拉索突然断裂等病害,导致拉索承载能力降低,严重威胁着斜拉桥的安全使用。为了对损坏的斜拉索进行修复并恢复桥梁承载能力,国内外纷纷对此类斜拉桥采取了斜拉索更换措施。但目前换索施工的理论研究远远滞后于工程实际,为此,本文以上虞市人民大桥换索工程为背景,选择斜拉桥换索过程中的关键问题进行了研究,研究内容如下：(1)在恢复斜拉桥换索前成桥状态的基础上,分别建立了逐根换索、正对称更换2根拉索和反对称更换2根拉索三种典型的独塔斜拉桥拉索更换方案的有限元模型,通过比较三种换索方案下的斜拉索索力增量、桥面线形、主梁应变等桥梁受力指标变化量得到了更优的换索方案,即正对称更换2根斜拉索；然后通过比较换索施工阶段主梁弯曲应变能的大小,得到了更优的换索施工顺序,即从短索向长索更换斜拉索。(2)把阻尼减震器对拉索振动的影响考虑到拉索体系振动微分方程中,通过有效模拟阻尼减震块的力学特性,建立了考虑阻尼器影响的斜拉索的振动能量方程,推导出了拉索索力与其自振频率的关系,即索力计算公式；把该公式应用到人民大桥斜拉索索力计算结果表明,新公式比传统公式计算误差更小,更能满足实际工程的精度要求。(3)通过比较各国关于温度荷载的计算规范,选择出了合适于人民大桥的温度计算模式,用有限元软件MIDAS/Civil对人民大桥进行了温度效应分析,结果表明体系温差和桥塔温度梯度对桥梁内力影响较小,而索梁(塔)温差和主梁温度梯度对桥梁内力影响较大；同时提出了在换索施工监控时温度对索力监测、主梁应力监测影响的初步修正建议。