目前,公路交通行业钢管混凝土拱桥设计规范一直没有颁布,从业科研、设计人员对钢管混凝土系杆拱桥设计、计算方法尚未形成统一认识,导致钢管混凝土系杆拱桥设计安全等级参差不齐,影响了钢管混凝土系杆拱桥的使用和发展。本文以结构整体受力合理为优化目标,对钢管混凝土系杆拱桥合理成桥状态确定方法进行研究,期望形成钢管混凝土系杆拱桥合理设计方法,主要研究内容如下:(1)基于结构设计优化理论和最小应变能原理,构造目标函数及相应的约束条件表达式,并采用三次样条函数对拱轴线进行优化,明确适用于钢管混凝土系杆拱桥合理成桥状态优化的基本理论和方法。(2)以结构整体受力优化为目标,对钢管混凝土系杆拱桥合理拱轴线的选形原则、优化方法、合理吊杆张拉力和合理系杆张拉力的确定方法进行归纳分析,为提出完善的系杆拱桥合理成桥状态优化方法奠定基础。(3)以离散结构最小应变能为目标函数,采用无约束优化模型,同步对系杆拱桥吊杆、系杆张拉力进行优化,并采用三次样条函数对拱轴线进行优化,提出确定系杆拱桥合理成桥状态的新方法—综合法。(4)应用综合法确定实桥工程合理成桥状态,通过比较实桥工程设计状态与合理成桥状态恒载作用下主要受力构件的内力分布,验证综合法确定钢管混凝土系杆拱桥合理成桥状态的可行性。