钢管混凝土拱桥在受力、造价和美学等方面均具有优越性,被广泛到跨径桥梁中,本文以某水库特大桥为研究对象,主要研究内容如下:(1)利用大型桥梁专用有限元软件Midas Civil分别建立了双横哑铃型钢管拱肋缀板填充混凝土、双横哑铃型钢管拱肋缀板不填混凝土、将双横哑铃型拱肋改为桁架拱这3种不同拱肋截面的钢管混凝土拱桥有限元模型。(2)分析了不同拱肋截面对钢管混凝土拱桥静力性能的影响,对比了不同工况下拱肋组合截面各部分的内力、拱肋位移和吊杆的内力变化规律,得出双横哑铃型拱肋(缀板不填混凝土)结构力学性能最优。(3)研究了不同拱肋截面对钢管混凝土拱桥动力性能的影响,分析了结构的基频、周期、振型等重要的动力参数,以公路桥梁抗震设计细则(JTG/T B02-01-2008)为参考,分析了全桥在顺桥向和横桥向地震作用下的内力和位移变化规律。得出三个模型的基频,通过对比得出缀板不填混凝的双横哑铃型拱肋基频最高所以其动力学性能较好。对三种结构的抗震性能的进行了有限元分析,得到了在添加动载荷时三种结构典型位置的轴向力,通过对比四肢桁架拱承受拉力最小,因此四肢桁架拱抗震性能较好。(4)研究了不同拱肋截面对钢管混凝土拱桥稳定性能的影响,以线弹性理论分析了结构在自重以及自重加活载两种工况下的稳定安全系数,对比了不同拱肋截面结构的稳定性,得到了三种结构的屈曲模态和特征值,结果表明双横哑铃型拱肋(缀板填砼)和双横哑铃型拱肋(缀板不填砼)稳定系数相差不大,稳定性较好。综上所述,双横哑铃型拱肋(缀板不填混凝土)的静力、动力以及稳定性方面的综合性能较好。