本文以常规复合拱圈加固石拱桥技术所存在的缺陷为出发点,从实际工程应用中发现并提出问题,以解决实际工程问题为目的,提出优化改进措施,进行理论研究分析,并在具体工程实例背景中进行验证,最终形成了一条“来源于实际,回归于实际”的研究探讨轨迹路线。首先论述了我国石拱桥所经历的历史概况,由古代石拱桥到现代石拱桥所取得的辉煌成绩;概况了桥梁加固维护的现实意义,并归纳总结了目前国石拱桥加固研究现状,其中着重介绍了常规钢筋混凝土复合主拱圈加固技术,并指出了其在工程实际应用中存在的缺陷与问题,进而引出了本文研究的主要内容和目的;然后针对大跨径石拱桥中较为普遍采用的悬链线拱,进行了相关力学特性分析,简述了拱桥拱圈在永久荷载及可变荷载作用下的受力模式及内力计算问题。对于钢筋混凝土复合拱圈形成的施工工艺流程及技术特点进行了说明,分析概述了加固后复合拱圈的三阶段受力问题。之后具体定义了变截面肋拱复合主拱圈加固石拱桥技术的概念,根据变截面悬链线拱桥拱圈厚度设计式,变换推导出了变截面肋拱加固层厚度计算式,并论述及分析了受压构件强度验算问题;最后本章以湖南省龙山县娃娃塘大桥为研究背景,利用有限元计算软件midas Civil对该桥建立了整体计算模型,并提取了承载能力极限状态下的拱圈截面内力,进行了承载能力强度验算,得到了原拱圈截面承载能力安全系数;根据计算式(cos)dd Cd???,得到了不同情况下的变截面肋拱加固层厚度值,分别对娃娃塘大桥主拱圈进行相应加固效果试算,通过分析比较得到了适用于该桥的最佳变截面加固层厚度值。通过实际工程应用,检验计算式(cos)dd Cd???的实际效果,并最终验证了其合理性和可行性,同时,给同类桥梁加固设计提供了参考。