国民经济高速发展对桥梁建设提出了更高、更新的要求,一些桥梁工程除了作为交通运输的结构实体,还要适应景观环境需求,并能成为当地的地标和名片。异型拱桥凭借其强烈空间感和独特造型深受人们喜爱,但由于造型特殊,结构体系、受力及变形复杂,结构中可调构件多,相关理论研究与工程实践不多,相互借鉴性小,导致此类结构力学性能和行为规律不易把握。因此,有必要针对异型拱桥静力力学性能和设计参数敏感性开展深入研究与分析。本文以郑州航空港苑陵西路多拱肋钢管混凝土拱桥为工程依托,建立有限元模型,研究多拱肋钢管混凝土拱桥静力力学性能,就主副拱肋钢管壁厚、拱肋钢管内填混凝土、索力(中吊杆、边吊杆及水平拉索)、二期恒载、整体升降温等设计参数对结构变形和受力影响进行分析。主要研究内容和结论有:(1)利用Midas Civil软件建立多拱肋钢管混凝土拱桥分析模型,进行空间静力力学性能分析,分析荷载作用下桥梁结构整体及各部构件受力特征和传力路径,并计算在各种荷载工况组合下结构变形及受力状态。分析结果显示拱肋竖向位移呈现“M”形变形;横向变形仅发生在边拱上,边拱拱顶最大横向外倾变形为11.16mm。(2)通过调整结构设计参数,分析各参数对结构变形和受力影响程度,明确主副拱肋钢管壁厚、拱肋钢管内填混凝土、索力(中吊杆、边吊杆及水平拉索)、二期恒载、整体升降温等参数对多拱肋钢管混凝土拱桥静力力学性能影响规律。分析表明:参数变化对结构影响主要表现在拱肋和钢混主梁变形和应力;边吊杆张拉力是影响关键截面应力主要参数,整体温度是影响关键截面变形主要参数,拱肋钢管内填混凝土参数对结构变形和受力影响很小,是次要参数。(3)借助Design Expert试验设计软件,考虑单因素参数间交叉影响,进行多参数回归分析,探讨多参数交互作用对大桥静力力学性能的敏感性,并得到结构响应的多元回归公式;通过修改参数水平代入回归公式,可直接得出结构响应值。最后,对结构进行全局优化,与原结构静力力学性能对比验证,结果表明优化效果较好。