多心钢拱架是一种实现大跨度且颇具特色的结构形式，结构合理、外形美观、效果通透、材料利用效率高，在航站楼、轻轨列车站、体育馆等大型公共建筑中都有采用。在设计中稳定性是主要的控制因素，但目前对这方面研究较少，工程应用中缺乏可靠的指导，本文主要针对多心钢拱架的平面外稳定性进行了分析的研究。　　 多心钢拱架设计中，通常采用两节点梁单元来建模，而分析中壳单元更能准确模拟结构局部屈曲性能。针对这一现状，本文以中国药科大学体育馆钢拱架实际工程为背景，典型化为单跨实腹钢拱架，运用有限元软件ANSYS，对比了采用不同种单元的钢拱架模型的稳定性，找出了梁单元、壳单元以及带刚臂的梁单元模拟拱结构稳定性的异同，发现在合理模拟结构约束的情况下，梁单元与壳单元在模拟多心钢拱架的屈曲性能方面具有较好的相似性。　　 针对典型化的拱架模型，用梁单元建立有限元模型，进行静力弹性稳定分析。考虑不同荷载工况、矢跨比和面外支撑长细比等参数的变化，得到了实腹单跨典型钢拱架的弹性屈曲荷载和屈曲模态随参数的变化规律。在考虑面外支撑长度后，钢拱架的屈曲模态均以面外变形为主，同时钢拱架的屈曲模态不同于传统的有推力拱，其水平刚度较大。钢拱架在各种荷载工况下，面外支撑长细比较小时，弹性屈曲荷载基本保持不变，长细比较大时，屈曲荷载随长细比增大而显著降低。在静力弹性分析的基础上，考虑几何非线性和材料非线性，引入初始缺陷，分析其极限承载力随不同参数的变化规律。结果表明，考虑非线性后，面外支撑间距对极限承载力的影响不如弹性分析明显。　　 本文分别将拱架前六阶模态作为初始几何缺陷形式来分析其极限承载力，对比发现，高阶模态对拱架结构极限承载力的影响不容忽视。与缺陷对拱架平面内稳定性影响较小的特性不同，面外设置等距支撑约束的拱架，初始缺陷对极限承载力影响非常大，分析中应慎重选择初始缺陷的施加方式。