目前钢拱平面外稳定设计方法尚不系统和成熟，使得设计中依据不足。本文对圆弧形实腹式钢拱的平面外弹性屈曲性能及弹塑性稳定承载力进行系统的理论研究，建立了其平面外稳定承载力以及面外支撑刚度的实用设计方法。首先对圆弧拱的平面外线弹性屈曲进行了全面研究，建立了圆弧拱微段的一般平衡方程，推导得到均匀受压、均匀受弯及不等端弯矩作用下平面外屈曲荷载的理论解和实用简化解，为后续稳定承载力设计方法的研究奠定基础。采用有限元数值方法对压弯圆弧拱的弹性弯扭屈曲性能进行了全面分析，掌握其主要影响因素和变化规律。采用大挠度弹塑性有限元法，对均匀受压及受弯等理想受力情况下的圆弧拱的平面外弹塑性稳定及承载力设计方法进行了研究。基于正则化长细比，获得了不同边界条件下稳定曲线的统一表达式。针对不等端弯矩作用的情况，考虑弯矩梯度的影响，提出了平面外稳定承载力计算的等效正则化长细比法和等效弯矩系数法。研究了压弯圆弧拱平面外承载性能及破坏机理，建立了基于内力的平面外稳定承载力的N-M相关设计公式，通用于复杂荷载组合，且可用于面外支撑拱的支撑间拱段的承载力设计。接下来针对有面外支撑钢拱的线弹性稳定问题，理论推导得到连续弹性支撑的均匀受压、受弯铰支圆弧拱的屈曲荷载。对面外离散支撑拱的稳定性进行了数值研究，揭示了其弹性屈曲特性。对于等间距侧向支撑的情况，建立了完全支撑的弹性门槛刚度计算公式，并得到了保证门槛刚度前提下，支撑间拱段不发生面外弹性失稳的支撑间距条件。最后对有平面外支撑的圆弧拱的弹塑性承载力进行了研究，掌握各参数下离散支撑效能的变化规律，在弹塑性范围内获得了起到充分约束作用的等间距侧向支撑的门槛刚度，并给出了支撑间压弯拱段的平面外稳定承载力的设计建议。