在钢管混凝土结构中，钢管对混凝土的约束效应使钢材和混凝土弥补了彼此缺点，从而充分发挥各自的优点。近些年来，钢管混凝土在我国桥梁建设中得到广泛应用，修建了大量钢管混凝土拱桥。钢管混凝土系杆拱桥中，吊杆将荷载传递给拱肋，最终拱肋将荷载传递给支座，绝大部分荷载是通过拱肋传递到支座的。拱肋安全直接影响桥梁结构的工作性能，所以研究拱肋结构的受力非常重要。本文以兰新二线乌鲁木齐河特大桥为工程背景，对下承式钢管混凝土系杆拱桥拱肋受力性能进行了研究，主要完成以下工作：介绍了大桥施工工艺以及钢管混凝土轴心受压构件的工作性能，详细阐述了哑铃型钢管混凝土拱肋在施工过程中的受力特点。利用有限元软件Midas/Civil建立了全桥模型，对拱肋在各施工阶段、成桥阶段以及运营阶段的受力进行研究，总结了拱肋受力规律。在成桥阶段，拱肋应力范围为-(65~106)MPa，拱肋钢管承担拱肋总内力中的56%～58%，下弦管混凝土承担20%～25%，上弦管混凝土承担19%～22%。运营阶段，拱肋钢管应力范围为-(112~190)MPa。比较分析了理论分析值与现场实测值的差异，得出钢管应力产生偏差的原因是流动性良好的泵送混凝土存在较大的流体压力。分析了不同拱肋混凝土灌注顺序对拱肋受力的影响，当灌注顺序不同时，拱肋同一截面内力不变，但应力不同。如果以拱肋应力作为评价灌注顺序优劣的标准，先灌注上弦管混凝土，后灌注下弦管混凝土的施工顺序是比较合理的。分析了拱肋支架拆除时间不同对拱肋受力的影响，得出先灌注后拆拱肋支架的顺序是比较合理的，其钢管应力降低10%~19%，上、下弦管混凝土应力增大12%~30%，拱肋钢管承担拱肋总内力的46%～48%，下弦管承担24%～27%，上弦管承担25%～28%。