第一白川橋梁
これは地震による支点の沈下が不均等に起きたため、橋体にねじれが生じて起きたアップリフト(上方へ引っ張るような力)である。実際にアップリフトが発生していれば、この部分を切断した瞬間に一気に橋体が跳ね上がるような変位が発生して危険となる。しかし実際の支点の構造からすれば、260トンのアップリフトが発生すると耐えられないはずであり、本当にアップリフトが発生しているか疑念が生じた。このためこの部分の鋼棒に加速度計を取り付けて鋼棒の固有振動数を計測することで、振動法による力の計算を行った。この結果まったく力がかかっていないことが判明した。これは下弦材が塑性変形したことにより、アップリフトが結果的に消えたものだと推定された。
また中央支間では、地震により支間が約230ミリメートル短縮しており、これにより上に約180ミリメートル持ち上がるような変形が発生した。この際に上弦材には約80トンの引張力が発生しており、ここを切断すると約220ミリメートルの衝撃的な変位が発生する計算とされた。このためあらかじめ変位を拘束するジャッキを設置して上弦材の切断を行い、切断後に徐々にジャッキを開放していくことで、衝撃的な変位発生を防止する対策を行った。
解体作業は、まずレールや枕木、縦桁を撤去し、続いて側径間の上弦材、斜材と垂直材、下弦材の順で撤去し、最後に中央径間の上弦材、斜材と垂直材、下弦材の順で撤去を行なった。解析モデルによる撤去ステップの事前把握や、リアルタイムに計測を行い予測を外れる挙動に即座に対応できるようにしたことで、安全に橋の解体を行うことができ、工程も約1か月の短縮となった。旧橋の解体工事は2021年(令和3年)4月末に完了した。本体が撤去されたため、この年第一白川橋梁の土木学会選奨土木遺産の指定が解除された。
このための総工費は約40億円と見積もられ、工期は約5年とされた。
第一白川橋梁と並んで大きな被害を受けた犀角山トンネルは、高森側の約40メートルの区間に最大490 mmのずれが生じ、内壁のコンクリートに多くの剥落や浮きが発生していた。このため横ずれが生じた高森側約40メートルの区間については地山を丸ごと撤去してトンネルの坑門を約40メートル後退させ、これによって生じたスペースを第一白川橋梁の架け替え工事用ヤードとする構想が示された。しかしその後の検討の結果、斜面全体の防護や河川管理用道路の必要性から、犀角山トンネルについては山全体を除去してトンネルを撤去する方向とされた。
2017年(平成29年)12月22日に全線復旧費用の一部を盛り込んだ予算案が閣議決定された。赤字の鉄道事業者が大規模な災害で被災した場合に、実質的に国が復旧費のほとんどを負担して、鉄道事業者の負担をなくす新制度が導入され、南阿蘇鉄道がその適用第1号となった。2018年(平成30年)3月3日に復旧工事に着手された。
その後、2019年(平成31年)2月1日に独立行政法人鉄道建設・運輸施設整備支援機構が南阿蘇鉄道の支援要請を受け、設計照査及び施工計画の照査を行うことを発表した。2020年(令和2年)6月10日には鉄道建設・運輸施設整備支援機構が上部工の工場製作などに係る指導業務を行うことを発表した。