钢管混凝土拱桥因其较好的解决拱桥吊装重量和跨度的矛盾,是近二十年来发展最为迅速的桥梁结构之一,至2005年,国内已建成跨度为460m的钢管混凝土拱桥,而且跨度和数量仍在不断增大之中。我国在钢管混凝土拱桥的修筑技术上已处于世界领先水平,但是,传统设计方法追求的是一个满足设计规范条件下的最低水平设计,而不是最优设计,特别是多肢桁式拱肋的设计,如果按照设计规范条件下的最低水平设计,可能会使拱肋自重增加很多,这样既不经济又给施工带来不便。本文结合在建的小河特大桥(主拱肋为净跨338m的六肢上承式钢管混凝土拱桥)开展以下研究工作:1.根据满应力优化设计理论,建立钢管混凝土拱桥截面优化目标函数及约束条件;2.利用强大的有限程序ANSYS建立小河特大桥拱肋截面优化模型主拱肋进行截面优化,得出相应的最优拱肋截面;3.建立最优拱轴线的数学模型,计算出特定荷载下拱圈上的各个离散点接近于压力线的坐标;4.根据拱脚、1/8、1/4、3/8处的压力线坐标利用三次样条插值函数进行曲线拟合得出拱轴线分段函数,利用分段插值函数进行分析比较;5利用有限元程序ANSYS对优化前后模型进行强度、刚度、稳定性进行分析比较。