近年来,钢管混凝土拱桥由于承载能力高、施工速度快、经济美观等特点在我国得到了飞速的发展。钢管混凝土拱桥设计规范颁布不久,规范指导下的桥梁设计抗震性能未知,因此有必要研究钢管混凝土拱桥设计参数对其抗震性能的影响,并通过优化设计参数来提高钢管混凝土拱桥的抗震性能。本文首先利用ANSYS程序建立了某下承式钢管混凝土刚架系杆拱桥的三维有限元模型,以此为基础,通过控制变量法对矢跨比、拱肋内倾角、含钢率、横撑布置数量和墩柱刚度等设计参数分别进行调整,建立相应的三维有限元模型,对比分析其自振特性和对地震响应的敏感性。其次,根据钢管混凝土刚架系杆拱桥纵向一阶面内反对称弯曲基本振型周期关于拱墩线刚度比的关系曲线,将其拟合成二次多项式,估算出初步设计中的自振频率。拟合结果表明适当降低墩柱刚度可大幅度提高拱肋纵向面内弯曲振型的自振周期,减小地震响应。再次,基于多指标决策的离差最大化法,编制了可供设计人员计算评价抗震设计方案的MATLAB程序,对抗震设计参数方案进行客观排序,以期达到最优化抗震性能的目的。数值计算结果表明修改矢跨比和内倾角对结构的抗震性能均有明显改善;评价设计参数时,下部结构的地震响应指标权重系数较大,拱脚和墩柱处的内力变化较大,需要重点关注墩底和拱脚截面的内力,加强局部设计。最后对钢管混凝土拱桥设计规范中抗震设计参数的取值提出了一些建议。