近年来,随着高速公路的发展,铁路的提速,对道路的线形要求日益提高,沿线不免跨越深沟峡谷。由于峡谷的地形条件,以上承式拱桥方案较为合理。然而,对于水资源丰富的地区而言,峡谷又是水利工程建设多选地形。从实现经济效益的角度而言,线路爬坡高度不宜太高,设计标高的降低导致拱圈多半会为库水所淹。虽然水体与空气同属于流体,但在具体的某些特性上仍有不同,本论文基于此对库区大跨度上承式拱桥展开分析研究:首先,针对库区大跨度上承式拱桥有别于其他拱桥的环境特征,确定该类拱桥在动静力分析时有别于其他拱桥的主要影响要素。大跨度上承式拱桥水下部分结构会受到水体的影响。在正常水环境下,流水对结构的作用主要在于侧向流水压力和竖向水浮力。在地震作用下,结构会产生变形、振动,同时导致水体振动,使水体通过动水压力的形式反作用于结构,从而在结构与水体之间形成作用与反作用并贯穿地震作用始终,因此流固耦合是地震作用下的主要影响因素。其次,对流体的基本特性进行了研究,得到了水下拱圈部分的流水压力、水浮力计算公式。对现有流固耦合的计算理论进行了研究,探寻适合水下拱圈结构的流固耦合计算方法。再次,对拱结构的有限元理论进行了研究探讨。虽然曲梁单元更适用于解拱的荷载效应、自由振动和强迫振动,但由于其复杂性,工程上的有限元仍更多的采用以直代曲的方法来求解拱结构效应。最后,根据工程实例,建立大跨度上承式拱桥的空间有限元模型,考虑静力分析时的两个主要影响因素—流水压力和水浮力的作用,分析两个主要影响因素对拱圈内力的影响程度及影响规律,探讨流水速度影响下,能否忽略流水压力的影响,将库水视为静水,探讨在低烈度地震设防区,静水环境下拱圈可能被淹没的高度;研究考虑流固耦合作用后,拱圈淹没深度对拱桥自振特性的影响规律以及此时地震作用下,拱圈淹没深度对拱圈内力影响程度及影响规律,探讨在高烈度地震设防区,拱圈所能承受的淹没高度。