钢管砼劲性骨架拱桥具有工程造价低、跨越能力强、结构受力性能好等特点,在大跨径桥梁发展中日益受到关注。劲性骨架的外包砼工期占整座桥梁工期的一半左右。特别是大跨径劲性骨架拱桥,其外包砼浇筑方量大,结构形成过程复杂,外包施工期间拱圈挠度、应力、稳定性及结构安全性控制难度大。因此,结构受力状态的合理设计和准确受力模拟显得尤为重要。但由于此类桥型发展起步较晚,相关的研究还不够充分,国内外对该桥型模拟方法的研究也比较少。广安官盛渠江大桥是主跨跨径为320m的中承式钢管混凝土劲性骨架拱桥,其跨径位居世界同类桥梁第五。本文以此桥为依托,通过系统的计算模拟分析,结合工程实测资料,对劲性骨架拱桥施工阶段的合理模拟方法及其优化设计问题进行研究,主要研究内容与结果为:(1)总结了国内外关于钢管砼劲性骨架拱桥施工阶段结构分析模拟方法相关资料,分析了现有模拟钢管与管内砼的相关理论与方法,对劲性骨架拱桥建模中的关键问题进行了探讨。(2)以骨架一次落架完成为计算起点,分析对比采用双单元理论和统一理论模拟钢管与管内砼的两种方法对外包阶段结构受力分析产生的影响,并与实测数据进行对比。研究表明,从应力和劲性骨架线形的角度看,考虑钢管和管内砼套箍作用的统一理论更加吻合实测值。(3)以统一理论为基础,计算分析了外包混凝土不同单元长度、模拟方式对结构变形、应力及稳定性计算结果的影响,对此类桥型施工阶段分析模拟方式提出了优化意见。(4)分析了精细模拟与简化模拟方式下原设计横撑受力结果的差异,指出了常用简化模拟的重要安全隐患。通过准确模拟实际受力过程,对横撑横梁外包砼方案进行分析,计算了不同外包砼浇筑方案对结构受力分析的影响,提出了优化方案,直接指导了依托工程横撑横梁外包砼施工,取得良好应用效果。对横撑横梁骨架的组成形式进行了进一步优化研究,可为此类桥型横撑设计提供参考。