钢箱拱桥因良好的环境适应能力而被广泛应用，随着跨径逐渐增加，其稳定问题日益突出。在设计和施工过程中，寻找合适的参数组合并对其稳定性进行验算是确保钢箱拱桥安全的重要步骤。本文以这一问题为研究背景，以在建的双龙大桥为依托，采用有限元参数法对施工阶段稳定性、成桥状态下的稳定性、设计薄弱位置处的局部稳定和加劲肋优化布置进行研究，将响应面法运用到参数分析的过程中，并结合鲸鱼算法对所得响应面模型进行寻优计算。主要研究工作和成果如下：
　　（1）通过对该桥在施工阶段和运营阶段的整体稳定性分析，得出了该桥在不同阶段的稳定安全系数和失稳模态，确定了施工过程中稳定性最差的施工节点和影响钢箱拱桥稳定性的关键参数。
　　（2）探索了关键参数变化时对应稳定安全系数的变化趋势，结果表明，在一定范围内将拱肋内倾、增加横撑数量和将横撑布置为“米”字型，吊杆倾斜设置以及增大矢跨比均可以增加钢箱拱桥的稳定性，超过临界值时，效果会有显著下降。
　　（3）将多尺度有限元方法应用到局部稳定计算中，对拱脚位置、拱顶位置、L/4位置和索梁锚固位置的局部稳定进行了研究，通过对不同位置处加劲肋的数量进行调整，分析了加劲肋间距对钢箱拱肋不同位置的影响，为钢箱拱桥加劲肋布置提供了建议。
　　（4）以上述关键设计参数为设计变量，以整体稳定安全系数单一目标函数为优化目标，建立了稳定安全系数响应面模型，并采用鲸鱼算法对响应面进行寻优计算。研究发现，在拱肋倾角为2.64°、横撑数量为11、拱肋刚度为1.43、吊杆倾角为63.52°、矢跨比为1/4时稳定安全系数达到最大值。将所得结果带入到有限元软件进行计算，结果相差2.91%，验证了有限元参数法和响应面法相结合的可行性，可为后续桥梁稳定性研究提供思路。