波纹钢结构因具备对不同地质条件适应性强、施工便捷、耐久性好等优势在国内外得到越来越广泛的应用。近年来,随着应用跨度不断增加,波纹钢结构在使用过程中时常出现失稳破坏问题,这成为限制其发展的重要因素。为了解决上述问题,本文提出了一种用喷射混凝土加强波纹钢的新型组合拱构件,称其为波纹钢-喷射混凝土组合拱。喷射混凝土施工技术成熟且速度快、养护条件简单且周期短,用其加强波纹钢不仅能明显改善波纹钢力学性能,而且兼备较高的建造效率。本文对波纹钢-喷射混凝土组合拱开展了试验研究、有限元分析和理论研究,具体工作如下:（1）完成了4个组合拱试件在竖向三点荷载作用下的静力试验,试件参数包括结构形式、矢跨比和跨度。加载过程中观察了各试件裂缝发展和破坏模式,监测了竖向挠曲变形和应变发展,并对上述数据进行了系统分析。结果表明:波纹钢-喷射混凝土组合拱具有优异的力学性能,喷射混凝土有效防止了波纹钢屈曲变形,组合拱承载力和刚度相较波纹钢均有大幅度提升,在加载前期波纹钢与喷射混凝土之间具有良好的组合作用。（2）采用ABAQUS软件建立了波纹钢-喷射混凝土组合拱的非线性有限元分析模型,并通过试验结果验证了其正确性。基于上述模型对截面尺寸、材料强度、初始缺陷等关键参数进行了系统分析。结果表明:喷射混凝土截面尺寸对组合拱的影响比波纹钢显著;喷射混凝土与波纹钢材料强度对不同矢跨比组合拱的影响程度不同;初始缺陷幅值超过S/500后其对组合拱的影响更显著。（3）基于有限元模型,分析了矢跨比、跨度、截面尺寸等参数对组合拱轴压稳定承载力的影响。在此基础上提出了波纹钢-喷射混凝土组合拱非线性轴压稳定承载力计算公式,并对其进行了验证。结果表明:本文所提计算公式具有较高的精度,且改善了传统公式部分区段偏于保守的问题。