拱形波纹腹板钢曲梁作为一种新型结构构件,它结合了波纹腹板钢直梁与拱形钢曲梁的优势,在大跨度空间结构、桥梁方面都有所应用。但对其具体的内力变化规律、抗弯承载力、抗剪承载、整体稳定性及局部稳定性研究甚少。本论文根据开口薄壁构件的基本假设,从精准翘曲理论位移表达式出发,借助能量守恒定律及虚功原理,对薄壁曲梁进行了详细的阐述分析,推导出了在考虑几何非线性情况下曲梁的总势能表达式,在根据欧拉公式得到了曲梁的稳定平衡微分方程。通过有限元软件ANSYS建模分析了,在跨中集中荷载作用下、均布径向荷载作用下,两端固接的拱形波纹腹板钢梁与拱形工字钢梁的vovMises stress应力变化云图、1st Principal stress应力变化云图、XY shear stress应力变化云图及Y-Component of displacement位移变化云图的对比,得出拱形波纹腹板钢曲梁的上下翼缘板基本只承担弯矩和轴力,拱形波纹腹板基本只承担剪力,其性能基本都强于拱形工字钢曲梁。通过有限元软件ANSYS,对拱形波纹腹板钢梁的实体建模、划分网格、加载及求解都进行了详细介绍。分析了两端固接拱形波纹腹板钢曲梁与拱形工字钢曲梁在跨中集中荷载作用下,特征值屈曲的一阶～五阶模态对比图,其特征屈曲值远高于拱形工字钢曲梁。也对非线性屈曲进行分析,得到一系列荷载—位移曲线图及极限荷载值,得出其平面外横向位移始终大于平面内竖向位移,其容易发生平面外弯扭屈曲失稳。改变拱形波纹腹板钢曲梁的正弦波纹半波长、波高、腹板高度与厚度、翼缘板宽度与厚度、初始缺陷设置及圆心角,通过ANSYS分析整理,分别绘制了平面外水平位移u随荷载P变化的曲线图,平面内的竖向位移v随荷载P变化的曲线图,绕拱梁纵轴扭转的扭转角0随荷载P变化的曲线图,以及极限荷载值和极限荷载值所对应的位移值。得出随着波高、腹板高与腹板厚、翼缘宽与翼缘厚的增加,极限承载能力增强;随着半波长、初始缺陷、圆心角的增大,极限承载能力减小。拱形波纹腹板钢曲梁易发生弯扭屈曲。在均布径向荷载作用下,两端铰接拱形工字钢曲梁的弯扭屈曲临界轴力计算公式和在两端等弯矩作用下,简支拱形工字钢曲梁的弯扭屈曲临界弯矩计算公式,分别与波纹腹板钢直梁的波纹腹板等效刚度进行组合,得出拱形波纹腹板钢曲梁承载力的组合公式。但因为波纹腹板等效刚度没有考虑拱梁曲率的影响,所以,通过ANSYS分析曲率对拱形波纹腹板钢曲梁的影响,将有限元值与组合公式计算值进行对比分析,且对其比值进行多元线性回归分析,拟合出修正系数公式,加以修正组合公式。在一般荷载作用下,拱形波纹腹板钢曲梁属于压弯构件,平衡微分方程没有解析解,根据压弯构件的相关分析结果对其进行多元线性回归分析,得出在一般荷载作用下,拱形波纹腹板钢曲梁弹性弯扭屈曲的内力判别式。