系杆拱桥作为一种结构合理、造型美观、适应性强的桥型,具有广阔的应用价值。国内外的文献针对系杆拱桥的研究大部分集中在公路桥梁与铁路桥梁上,而对于其在人行桥梁上的应用则少有学者涉及。从设计的角度来看,系杆拱桥的跨径、造型以及经济性都适用于荷载较小的人行桥梁。因此,本文以一座跨径100m的人行系杆拱桥为背景,探索了人行系杆拱桥的参数优化、尺寸优化以及拓扑优化。主要研究内容如下:(1)介绍了下承式人行系杆拱桥的设计过程,以及成桥状态下各种作用对结构的受力影响,并对结构进行了弹性稳定分析。从矢跨比与拱梁刚度比两个角度对竖直吊杆系杆拱桥进行了参数分析,再运用大连理工大学自主研发的集成优化计算系统(SiPESC.OPT)对系杆拱桥进行尺寸优化,达到降低桥梁造价的目的。(2)简要介绍了网状吊杆系杆拱桥的受力特点、拱肋的结构形式以及常见的几种网状吊杆布置方式,分析比较其对于竖直吊杆系杆拱桥的显著优越性:网状吊杆布置在很大程度上提高了系杆拱桥在活载作用下的刚度,使主梁与拱肋的弯矩大大降低,显著提升了结构的受力性能。(3)进行了网状吊杆系杆拱桥的参数优化。分析了吊杆数量、倾角、矢跨比、拱梁刚度比对结构受力的影响,并针对人行系杆拱桥提出合理的参数选取范围。(4)提出了一种新型的吊杆布置方式——稀索斜吊杆体系,并开发了基于遗传算法与有限元的无量纲优化方法。该方法可以用于优化稀索斜吊杆的布置形状,从而获得若干受力优良且造型美观的系杆拱桥,在提升结构力学性能的同时从美学的角度丰富了设计的多样性。