本文以钢管混凝土拱桥为研究对象,结合国内外吊杆更换理论的研究现状,基于响应面法进行吊杆更换优化的原理,确定各个吊杆索力影响的特点,根据实际工程通过有限元软件建立模型,选取合适的松弛系数,采用Design Expert软件建立响应面模型对吊杆索力进行分析。本文的主要研究内容如下:(1)以国内外对钢管混凝土拱桥和吊杆松弛的研究成果为基础,重点了解吊杆松弛的基本概念、产生机理和影响因素,以及松弛效应计算理论和分析方法,对钢管混凝土拱桥吊杆更换存在的问题进行分析处理,明确研究目的及方法。(2)针对国内常用的吊杆更换方法,从构造形式、影响因素以及预测精度等方面进行对比分析,探讨各模式的特点和适用性。根据钢管混凝土拱桥吊杆松弛和吊杆干涉的相互影响,结合已有研究成果的归纳分析,推荐响应面法得到吊杆目标索力值及张拉值。(3)结合工程实例,采用推荐的吊杆松弛模型,通过建立有限元模型,对钢管混凝土拱桥吊杆更换分别在松弛效应和干涉效应的共同作用下,进行吊杆更换分析,明确考虑干涉和松弛效应的重要性。并分析共同作用的计算结果,确定两者之间的相互关系。(4)针对吊杆更换的影响因素,从吊杆张拉次数、张拉步长以及施工方法等方面对工程实例进行计算分析,探讨各因素变化对钢管混凝土拱桥主要受力构件内力、应力和变形的影响程度。