空间缆索悬索桥已得到越来越多的应用,因其主缆的三维线形,导致空间缆索体系悬索桥在索鞍等结构上与平面缆索体系有较大差异。在空间缆索悬索桥常用的两种索鞍形式,空间曲线索鞍和斜平面索鞍,二者在构造及线形上存在差异,目前还缺乏对二者系统性的对比分析,索鞍受力、索股与索鞍间侧向力分布模式上,也有异于平面缆索索鞍,既有研究尚无对其精细化研究。空间缆索体系悬索桥结构上异于平面缆索体系,结构体系对次应力也带来一定影响。此外空间缆索体系施工时,从索股架设完毕到开始吊梁,中间存在线形转换。本文对空间缆索悬索桥索鞍构型与次应力以及施工过程中横撑设置进行研究,主要内容如下:(1)先介绍空间缆索体系悬索桥理论索鞍线形,指出斜平面索鞍是理想索鞍线形的近似。然后介绍索鞍设计参数的计算方法,对比两种索鞍形式下设计参数,并就两种索鞍形式构造、鞍槽线形上的差异对比说明,最后讨论索鞍形式的合理选用。结果表明:斜平面鞍座可视为空间曲线索鞍的近似,二者设计位置的计算方法上不同。但二者鞍槽线形在平面和立面上的投影线形差异较小;两种索鞍形式在细部构造上存在一定差异,如鞍槽中心面倾角、鞍槽钢丝排列等。最后结合已建成桥梁就索鞍形式选用进行讨论;(2)从力学上对两种索鞍形式加以对比。说明了斜平面索鞍主缆对索鞍产生的压力与倾覆力矩,通过坐标转换论证斜平面索鞍索股与鞍槽间侧向压力分布。给出主缆通过空间曲线索鞍产生的向心压力计算公式,分析向心压力与横弯半径、竖弯半径的关系。并建立模型对空间曲线索鞍侧向压力分布模式进行研究,讨论不同因素对侧向力影响大小,结果表明:斜平面索鞍对鞍座底部产生压力和倾覆力矩,在忽略索股重力的前提下,索股与鞍槽间侧向力分布与平面缆索索鞍没有差异,可沿用平面缆索索鞍相关结论;空间曲线索鞍同样会对鞍座底产生压力与倾覆力矩,压力和倾覆力矩大小分别可用竖弯半径和横弯半径来计算。空间曲线索鞍索股与鞍槽间侧向压力分布,径向压力的横向分力改变了侧向力分布,使内侧向压力小而外侧大,钢丝-钢丝之间摩擦系数对侧向压力分布有一定影响,鞍槽-钢丝间摩擦系数不影响侧向压力分布,径向压力的横向分力和竖向分力大小对侧向压力有明显影响;(3)对空间缆索体系悬索桥次应力进行分析,研究了主缆相关次应力项,索股架设时索股在索鞍出口处的弯折次应力,索夹转动次应力等。结果表明:空间缆索体系悬索桥次应力整体上与平面缆索体系次应力相差不大,在部分次应力项上空间缆索体系大而在部分次应力上空间缆索体系次应力要小。(4)针对空间缆索体系悬索桥施工线形转换过程中使用的“横向顶撑法”,建立了数学模型分析所需要的横撑数目,并结合算例进行验证,计算了设置横撑后主缆线形和横撑受力。结果表明:所建立模型可初步计算所需要的横向数目,横撑受力和吊梁顺序有关,横撑数目对主缆线形和索夹安装偏角影响较大。