拱桥的稳定性是结构在工程设计、施工和长期运营过程中需要重点关注和研究的问题,特别是大跨度的拱桥稳定性问题尤为突出。钢管混凝土由于其优异的结构承载能力,普遍应用于大跨度桥梁结构中。本文以合安高铁(90+180+90)m钢管混凝土连续梁拱桥为工程研究背景,建立施工阶段和成桥运营阶段的有限元模型,分别进行了钢管混凝土拱桥施工阶段的线弹性稳定分析、成桥运营阶段的线弹性稳定分析、结构的极限承载力分析、当达到极限承载力状态时,结构的破坏路径分析和拱肋的施工误差对极限承载力的影响分析。论文的主要内容和得出的结论包括:1.阐述了结构稳定性的概念和基本理论,并介绍了结构的非线性分析的理论推导过程,说明了本文针对钢管混凝土拱桥在分析极限承载力时所使用的方法和收敛准则。2.采用有限元数值分析的方法,对合安高铁连续梁拱桥进行施工阶段稳定性分析,得到施工阶段的稳定系数和与之相对应的失稳模态,结果表明:该桥在施工过程中具有足够的稳定性,横撑能够提升结构的稳定性,钢管内混凝土浇筑工况对结构稳定性具有一定的影响。成桥阶段结构的线弹性稳定分析表明:前九阶的失稳模态均是拱肋失稳,混凝土连续梁在前十阶均没发生失稳现象。3.分析了钢管混凝土拱桥在几何非线性和材料非线性双重非线性下极限承载力,结果显示:钢管混凝土拱桥极限承载力对材料非线性更敏感,当考虑结构的双重非线性时,计算的结果更加符合实际情况。对结构的破坏路径进行分析,结果表明:拱肋的关键部位的强度决定结构的极限承载能力,结构达到极限承载力状态是因为拱肋的1/8L和1/2L处材料达到屈服应力。4.分别分析由于拱肋安装偏差引起的几何初始缺陷和钢管内混凝土浇筑不充分及收缩徐变造成的空洞对结构的极限承载力的影响。研究几何初始缺陷对结构的极限承载力的影响时,通过现场实测施工完毕的拱肋几何偏差,将结果反馈到有限元模型中,进行分析结构极限承载力。通过以上的影响因素分析,计算结果表明:该桥的施工误差对结构极限承载力具有一定的影响;不同几何初始缺陷数值大小对钢管混凝土拱桥的极限承载力的影响程度不同;拱肋内混凝土的脱空会对结构极限承载力造成一定的影响;上弦管混凝土脱空比下弦管和缀腹板混凝土脱空对结构极限承载力影响大。