本文在总结竖转预应力砼八字形刚架拱桥结构体系的基础上,探讨了竖转钢-砼组合拱桥的结构体系;应用结构优化理论开发出竖转钢-砼组合拱桥的拱肋截面优化程序和拱轴线优化程序;据此对试点工程——万盛藻渡大桥进行了优化设计;最后验证了优化设计所得结构的静力性能。主要内容有:1.从结构概念设计的角度分别阐述竖转预应力砼八字形刚架拱桥及竖转钢-砼组合拱桥的由来与构思,介绍了各自试点工程的方案设计,并讨论了两者与常规拱桥比较的优缺点与适用范围。2.分析讨论了竖转钢-砼组合拱桥拱肋截面优化的设计变量,建立了优化数学模型,首次将遗传算法运用到钢-砼组合拱桥的截面优化中,运用Visual C++6.0开发出包含结构分析模块的截面优化设计程序。3.讨论了合理拱轴线的概念,依据钢-砼组合拱的线形特点,选定了拱轴线优化的设计变量,建立优化数学模型,将线性规划理论运用到拱轴线的优化中,运用Visual C++6.0开发出包含结构分析模块的拱轴线优化设计程序。4.运用自主开发的两个优化设计程序对试点工程进行截面和拱轴线的优化分析,得出优化的结构;运用MIDAS/Civil6.7.1对优化设计所得结构进行静力分析,以验证结构设计是否满足规范要求。