该文以ANSYS为开发平台,在ANSYS原有的算法基础上,提出了一种新的迭代方法,可以精确计算对称荷载作用下拱结构二次分岔屈曲荷载及其屈曲后路径;分别对拱结构的平面内线性屈曲、极值点屈曲和二次分岔屈曲形式及性能进行了深入的研究,获得了三种不同荷载作用下(跨中集中荷载、全跨和半跨均布荷载)拱结构的稳定极限承载力,将拱结构稳定问题的研究向前推进了一大步;在弹性研究的基础上,继续分析了拱结构的弹塑性稳定性能,其中包括平面内的极值点屈曲和二次分岔屈曲;基于大量的数值分析结果,针对全跨和半跨均布荷载作用下拱结构的极值点屈曲以及全跨均布荷载下拱结构的二次分岔屈曲荷载,分别提出了弹性和弹塑性稳定极限承载力简化计算公式,可供工程设计参考.对拱结构在全跨均布荷载和跨中集中荷载作用下的平面外屈曲性能进行了研究,其中考虑了屈曲前变形路径的影响和面外支撑情况,为工程设计提供了有参考价值的建议.通过把残余应力引入到ANSYS壳单元中,研究了拱结构板件局部屈曲和结构整体屈曲的相关稳定问题,计算了拱结构局部与整体相关稳定极限承载力.在透彻研究拱的稳定性能后,针对拱结构在半跨荷载作用下承载力较低和拱在对称荷载作用下容易发生二次分岔屈曲的问题,该文首次提出了两种索拱结构,可以较大地提高拱在不同荷载作用下的稳定极限承载力,对工程设计具有参考价值;在此基础上,系统地研究了索拱结构的稳定极限承载力,分析了索对拱结构变形、屈曲形式及稳定极限承载力的影响,最终通过合理布索来有效地控制拱结构的变形和失稳.