劲性骨架混凝土拱桥兼有钢管混凝土拱桥和钢筋混凝土拱桥的优点，尤其是其
具备的施工过程中的自架设系统为施工提供了方便，是拱桥实现向大跨径发展和跨
越的一个良好的发展方向。
本文回顾了钢骨混凝土结构的历史与发展，总结了钢骨混凝土结构的研究现状，
对比了各国的钢骨混凝土结构的设计规范，阐述了钢骨混凝土结构尤其是劲性骨架
结构在桥梁工程中的应用，介绍了拱桥的稳定性的概念与分类，论述了拱桥的稳定
性研究及现状，并对劲性骨架混凝土拱桥稳定性研究现状进行了总结。
论文介绍了拱桥的平面屈曲失稳和侧倾失稳的基本理论和常见形状拱桥的临界
荷载公式。对桥梁稳定性分析中的有限单元法进行了简要的推导和论述。
本文结合天工大桥工程的实际情况，对天工大桥原设计的主拱施工方案、边拱
满堂支架方案、主拱肋截面形式等进行了优化，优化后的方案在节省施工费用、缩
短施工周期、增强施工过程和成桥后主拱的安全性等方面效果明显，具有较强的实
用性和经济性，并通过了工程实践的检验。
论文采用ANSYS有限元分析软件建立了基于三维实体单元的天工大桥全桥有
限元模型。对建模过程中单元类型的选择、主拱肋劲性骨架截面的处理、有限元网
格划分、单元简化、预应力的实现等进行了有意义的探索。基于三维实体有限元模
型，对天工大桥优化后施工方案的施工过程稳定性进行了计算和分析，验证了天工
大桥在施工过程中的稳定性满足规范要求。本文还对风荷载、临时横撑、纵向预应
力、横向预应力对天工大桥施工过程中稳定性的影响进行了计算和对比分析，得出
了一些有意义的结论，可供施工参考。
关键词：拱桥，劲性骨架，优化，稳定，施工