本文基于非线性弹性理论，通过引入单元正弦曲线假定提出了适合悬索结构的大位移分析的改进的两节点正弦曲线索单元有限元模型。在位移函数的表达式中计及了索元自重垂度的影响，从而克服了目前悬索结构普遍采用的两节点直线索单元无法直接计及自重垂度的影响的缺点，丰富了两节点曲线(抛物线与悬链线)索单元类型。采用Lagrange轴向应变的表达式建立了索元轴向应力、应变的的直接关系，并基于Lagrange插值描述的位移模式和虚功原理得到了索元的非线性平衡方程和切线刚度矩阵。同时还推导了索单元索端力的显示表达式。采用荷载增量法同Newton-Raphson法结合的双重平衡迭代进行了实例计算，结果表明本文方法的精度明显优于两节点直线索单元的精度，适合于中、大跨度悬索结构的大位移分析。