随着钢管混凝土拱桥跨度增加,稳定问题日益突出。现有钢管混凝土拱稳定承载力计算公式多为拟合形式,物理意义不明,适用范围受限于用于拟合公式的有限元分析参数范围。此外,为确保使用所提公式能达到规范对结构安全性的要求,需采用可靠度的方法对工程参数范围内的钢管混凝土拱稳定承载力的安全系数进行评定,但相关研究工作尚不系统。为此,本文以沿跨度方向均布荷载作用下的单圆管钢管混凝土抛物线形无铰拱为研究对象,进行了以下研究工作:(1)基于等效梁柱法,在确定了拱的有效计算长度系数与采用1/4跨处截面内力作为拱肋轴力代表值的合理性的基础上,通过修正Perry公式中等效缺陷因子的方法来考虑有效拱段与等效柱沿长度方向轴力分布的差异,其中等效缺陷因子的公式基于课题组前期有限元分析结果回归得到,最终提出了钢管混凝土拱平面内和出平面稳定承载力计算公式,与有限元分析结果吻合良好。(2)鉴于混凝土时效作用所引起的拱肋屈曲前变形对稳定承载力影响的核心因素为增加了构件的二阶效应,基于初弯曲构件稳定理论推导得到了钢管混凝土拱稳定承载力Perry公式中等效缺陷因子的徐变放大系数,提出了考虑徐变影响的钢管混凝土拱平面内与出平面稳定承载力计算公式,与有限元预测结果吻合良好。(3)统计现有文献中数据,确定了影响钢管混凝土拱稳定承载力的各基本随机变量的概率模型,获得了模型不确定性与其它随机变量间的相关系数。通过对比分析确定了考虑基本随机变量间相关性的必要性;通过灵敏度分析,确定了影响承载力离散性的关键参数。研究表明,钢管混凝土拱稳定承载力的各基本随机变量间存在相关性,不考虑相关性会使分析结果标准差偏低16%,计算结果偏于危险。影响拱肋徐变稳定承载力概率模型的关键基本随机变量,平面内为混凝土强度和徐变稳定计算公式不确定性;出平面为混凝土强度和混凝土弹性模量。(4)采用我国《钢管混凝土拱桥技术规范》(GB 50923-2013)和美国《公路桥梁设计规范》(AASHTO LRFD-2012)所提出的安全系数对本文提出的钢管混凝土徐变稳定承载力公式进行可靠度分析,最终提出了相应的抗力系数取值建议。研究表明,对平面内徐变稳定承载力,我国规范提供的安全系数能满足目标可靠指标的要求;对于出平面徐变稳定问题,建议调整为2.05。美国规范提供的抗力系数无法满足目标可靠指标的要求,建议按本文推荐值取值。