目前钢管混凝土拱桥大多采用斜拉扣挂悬拼施工法进行施工,而其中扣索索力计算、拱肋节段吊装位移、拱肋节段吊装阶段塔架位移的纠偏均是其中难点。本文旨在得到一个能够求解满足大跨径钢管混凝土拱肋成拱的目标线形和施工扣索索力,同时还能优化施工过程、调整拱肋施工线形和拱肋受力的索力计算方法,甚至能够适应目前或之后的一些智能张拉手段。通过计算验证其可行性,能够科学的进行拱肋的施工调载,保证施工过程的安全性。本文以主跨为575m的钢管混凝土拱桥—平南三桥为工程背景,围绕该桥斜拉扣挂施工的扣索索力计算和优化完成了如下内容:(1)对钢管混凝土在我国的发展概况进行阐述,整理国、内外学者对索力计算和优化方面所做研究,总结目前在索力计算和优化方面的研究现状。(2)介绍钢管混凝土拱桥制造线形、施工线形和目标线形等常见线形;对目前钢管混凝土常用的索力计算方法进行介绍,且对不同索力计算方法的优缺点做了简要的评价,同时对平南三桥的施工概况做详细的介绍,运用有限元软件Midas Civil完成桥梁模型的建立和计算。(3)对本文所采用的索力计算和优化方式做详细的介绍,并通过正装迭代法进行对比,判断本文方法的准确性。首先利用简化力矩平衡法的计算初始迭代张拉力,同时求得初始节段预抬高值;再利用定长扣索法和拱肋吊装预测的迭代前进算法思想进行索力的迭代计算,求得满足线形要求的索力;最后,建立优化模型,在传统的优化模型基础上,增加相邻节段扣索最大索力之差的限值作为约束,反复迭代直到满足允许误差条件为止。对最终求得的索力、位移和应力结果进行分析,结果表明本文方法较正装迭代法索力分布均匀,线形变化平缓,且随着相邻节段扣索最大索力之差的限值减小,施工阶段的索力和线形均得到改善。(4)对影响施工扣索索力和拱肋线形的因素进行分析。本文对钢管混凝土拱桥的扣索角度和施工过程中的封铰时机进行计算分析。计算分析表明,随着扣索角度的增大,能明显的减少扣索的用量,施工线形更佳,但随之而来的是塔架高度的增大,需做到两者的平衡;对于封铰时机,对施工过程中扣索索力的影响较小,对拱肋位移和拱脚处的应力影响较大。通过对新的索力计算优化方式的分析,该方法能够很好地适应大跨度钢管混凝土拱桥的施工。采用一次张拉的方式,避免较多的反复调索,适用性较强,能做到施工过程中扣索索力和拱肋线形的双重控制,对大跨度钢管混凝土拱桥的施工提供了一定的参考。