在现代拱桥,特别是混凝土拱桥的施工中,经常会采用支架来施工主拱,为了降低现浇混凝土拱桥的施工成本,设计一种受力、变形、稳定性等性能良好、重量轻、便于安装、可重复利用、实用范围广(不同跨径、不同拱轴线)的新型拱架是桥梁工程师们的理想和追求。在分析和研究了现有拱架的结构构造的基础上,找到了一种可作为不同矢跨比且跨径在60m到150m现浇混凝土板、肋拱桥的拱部结构的现浇支架的新型钢拱架,它通过旋转节段上弦杆连接处的阴阳调节螺杆对拱架的轴线进行微调。为了掌握上述新型拱架的力学性能,首先对拱架的构造特征进行探讨,然后采用有限元软件Midas Civil,利用梁单元建立本拱架结构有限元计算模型。本文以可调轴线新型拱架为研究对象,从工程实例的计算分析入手,首先对影响新型拱架的力学变形特征的敏感性因素,如拱架节段上弦杆螺杆处的连接方式、拱脚的边界条件、温度、风荷载、以及宽度跨度比对拱架稳定性的影响等进行深入的探讨和分析;其次探讨了拱架悬拼施工的方法和技术难点,并对拱架悬拼扣挂施工的优化计算、松索顺序进行了研究;然后拱架拼装成拱后又对拱架荷载试验、分环施工的混凝土拱圈进行了模拟计算分析,在分析拱圈分环施工中,对拱架与已浇注拱圈环的联合作用程度进行了研究;最后探讨了拱架横移的的难点,对拱架落架的顺序进行研究。论文取得的主要研究成果如下:1、采用梁单元建立了包括边界约束条件等新型拱架的计算力学模型、采用板单元建立依托工程的拱圈模型,并利用该模型进行了拱架在后续施工中的各种工况中的受力分析和计算;2、通过对影响新型拱架的力学变形特征的敏感性因素,如拱架节段上弦杆螺杆连接处的连接方式、拱脚的边界条件、温度、风荷载的分析和讨论,得到了螺杆连接处以刚性连接为好,拱架拱脚以铰接为宜,据此提出了拱架的上弦杆螺杆连接处较合适的连接方式及拱脚约束方式。升降温对拱顶处的变形影响较大、降温对拱架的应力影响较大,风荷载对拱架本身的应力、变形有一定的影响,据此提出了拱架在进行荷载组合分析时应将此类因素考虑进去;3、通过对宽度跨度比对拱架稳定性的影响等进行深入的探讨和分析,得到拱架宽度一定,跨径越小稳定性越好;拱架跨径一定,宽度越大稳定性越好,并指出在不考虑风载作用,本拱架适用的最小宽跨比可达:1:20;4、在对拱架悬拼扣挂施工进行模拟分析时,采用正装-倒拆优化法计算获得了各拼装施工阶段各扣索各阶段的扣索索力及各个控制点的数值位移,其中求得最大扣索索力为113.7kN;从宜昌岸至莲沱岸拱架各个控制点应依次抬高4.0mm、6.3mm、16.4mm、27.7mm、26.0mm、16.0mm、5.3mm、4.1mm;5、对拱架荷载试验的过程进行了模拟计算,以便对拱架荷载试验过程进行控制和把握,通过对荷载试验过程的监测得到拱架的非弹性变形为21.8mm,将拱架应力和拱架变形计算值与现场实测值的对比分析发现两者较为接近,因此可将计算值作为拱架加载过程中的控制数据;6、通过模拟拱圈分环浇筑的施工过程发现:在拱圈现浇施工过程中,已浇拱圈环能够承担拱圈总重的42.4%,拱架能够承担拱圈总重的57.6%;7、通过拱圈混凝土浇筑施工过程的对拱架应力和位移的监测,并将这些监测结果与对应工况理论计算值进行了对比分析,其变化趋势基本一致表明了计算模型的正确性,同时也证明拱架与已浇拱圈环之间存在着联合作用;8、对拱架落架及横移进行了分析研究,指出了落架及横移控制要点:如每次落架高度高度不宜超过1cm且落架时两岸应保持平稳缓慢同步进行;横移时应严格控制两岸同步施工。通过以上内容的研究,为工程实例的施工方案还有监控提供了指导,保证了拱架的拼装、拱架荷载试验、拱圈现浇施工、拱架的横移施工的安全。同时对新型拱架从拼装、成拱到横移施工一系列的关键技术研究进行了研究,为今后此类拱架的应用和计算分析提供指导意义。