随着我国经济的飞速发展,桥梁在交通工程中的位置举足轻重,传统的圬工砌体结构和钢筋混凝土结构桥梁在应用过程中易存在较多的缺陷,如要求较高地基承载力、工期较长、易产生桥头跳车和因不均匀沉降导致结构破坏等。波纹钢拱桥是一种新型的结构,具备很多优点,如自重轻、施工简单、工期短、较强的地基变形适应能力。近年来中小跨径的波纹钢拱桥逐渐开始被广泛的应用。在查阅相关文献的基础上,根据工程的实际情况制定了详细的现场测试方案,采集现场实测数据并对数据进行分析,对现场不同工况的波纹钢拱桥使用有限元方法进行仿真,对比分析仿真与现场实测数据,最终的结果说明了有限元仿真方法的工程可行性,同时根据所建立不同填土高度、波形参数、跨径及板厚的波纹钢有限元模型,找到了模型的最大填土高度,对波纹钢拱桥的实际使用具有参考价值及指导意义。通过本文的研究得到以下的结论:(1)试验车辆中后轴中线与拱桥中心线重合时,为车辆荷载作用最不利位置处,因此应重点考虑在设计和观测时车辆荷载对此位置处的影响作用;(2)车辆荷载作用下,无论波峰波谷,挠度变化最大处均在90°处,而应力最大绝对值多在0°截面或30°截面处出现,这几处截面可作为重点分析对象;(3)车辆荷载作用下,截面1、截面2以及波峰、波谷处的应力变化趋势存在明显差异,且波形、壁厚及跨径的变化对波谷处的影响较大,而填土高度的变化对波峰的影响更大;(4)有限元建模能够得到与实际工程相符的合理的有限元模型,此模拟方式可作为中小跨径波纹钢拱桥力学性能分析的主要途径之一;(5)填土高度受波形、跨径、壁厚的影响因素较为明显,通过模拟确定不同工况下拱桥的最大填土高度,在实际使用过程中可结合当地实际情况选取满足条件的填土高度;(6)波形参数为380mm× 140mm× 76mm与400mm×150mm×81mm的钢波纹板力学性能较为接近,在工程实际中可根据规范选择合适的波形范围,并根据预算、当地情况选取合适的波形;(7)当波形、壁厚、填土高度均相同时,随着跨径的增大切向应力绝对值与等效应力绝对值均增大;当波形、跨径、填土高度相同的情况下,切向应力绝对值与等效应力绝对值随着壁厚的增大而减小;当波形、壁厚、跨径相同时,在一定范围内,随着填土高度的增大切向应力绝对值与等效应力绝对值均增大。