焊接工形截面钢拱结构具有造型美、受力性能好、制作简便等优点,在国内外均得到了较为广泛的应用。然而,只有极少数的国家涉及钢拱结构的稳定性设计规范,我国现行设计规范中也没有专门针对钢拱结构的设计条文,对钢拱结构腹板局部稳定性能的研究也鲜见文献发表。本文在已有的工字梁腹板局部稳定性能理论的基础上,采用有限元方法对径向均布荷载作用和纯弯作用下的工形截面钢拱结构腹板的弹性屈曲及弹塑性屈曲进行了分析。首先分析了径向均布荷载作用下不同边界条件拱板的弹性屈曲性能,包括四边简支板和两边简支、两边固支板,参考矩形板弹性屈曲系数公式的形式,基于有限元计算结果进行数据拟合,从而得到了各种情况下的弹性屈曲系数近似公式。接着,对工形截面钢拱结构腹板进行了特征值屈曲分析,引入与翼缘扭转刚度和腹板弯曲刚度的比值有关的参数β来衡量翼缘对腹板的约束作用,并通过大量计算结果拟合出钢拱结构腹板在径向均布荷载作用下的弹性屈曲系数近似公式。其次对纯弯作用下四边简支和两边简支、两边固支的拱板进行弹性屈曲分析,基于大量的有限元计算结果拟合得到不同边界条件拱板的弹性屈曲系数近似公式。然后对纯弯作用下工形截面钢拱结构腹板进行特征值屈曲分析,通过对计算结果进行数据拟合得到了考虑翼缘约束作用的工形截面钢拱结构腹板弹性屈曲系数近似公式。最后分别对考虑了初始几何缺陷和残余应力的工形截面钢拱结构腹板在径向均布荷载作用和纯弯作用下的弹塑性屈曲性能进行研究,分析了不同参数对腹板极限承载力的影响,影响因素包括拱形腹板长宽比、圆心角、腹板厚度、翼缘宽度和厚度等。在此基础上,对工形截面钢拱结构的设计提出了建议。