随着材料加工技术的成熟和发展,冷弯成形钢材由于受力性能良好、构件重量轻等特点,在国内外钢结构和大跨度空间结构领域的应用愈发广泛。然而,截至目前国内外对冷弯成形的钢拱结构的力学性能研究较少,对此类钢拱进行稳定承载力设计时仍沿用梁柱构件相同的残余应力分布模式,与工程设计的实际情况存在差别。因此,本文在现有的国内外研究成果和我国现行的结构规范标准的基础上,对辊弯成形残余应力应变分布和辊弯成形的圆弧钢管拱的平面内稳定性能展开了详细的研究,主要工作如下:（1）结合已有研究的基础上,基于冷弯成形的弯曲加载和卸载回弹阶段,利用解析法分析得到圆管截面的残余应力应变分布函数;根据现有文献的试验数据建立对应的辊弯成形的有限元模型,对比有限元结果数据和文献试验数据验证本文有限元模拟的有效性和准确性。针对三辊辊弯成形工艺,探究摩擦系数、上辊位移量和双辊辊距参数对辊弯成形半径的影响。以不同的上辊位移量、径厚比和钢材屈服强度作为研究参数,得到辊弯成形圆截面钢管残余应力应变与参数之间的关系,并最终归纳得到一定弯曲比和径厚比内的辊弯成形圆截面钢管残余应力应变的分布模式。（2）根据现有的拱结构稳定分析理论,本文件,批量建立不同参数的钢管拱有限元模型,为后文的有限元分析奠定基础。基于有限元模拟分析采用实体单元技术及离散纤维单元技术建模,验证了本文钢拱平面内稳定分析的有限元模拟的合理性和可靠性。基于ABAQUS参数化建模技术,编写弹性屈曲分析和非线性屈曲分析的脚本。（3）基于现有文献中钢拱正则化长细比的定义,在辊弯成形三铰、两铰和无铰拱脚条件下,对轴压作用下钢管拱的稳定系数做了较为深入的有限元分析。通过不同矢跨比下的有限元模拟结果与相关规范的对比,验证了相关规范的适用性。仿照相关公式形式,提出辊弯成形三铰、两铰和无铰圆弧圆截面钢管拱稳定系数计算公式。（4）根据集中荷载、半跨均布荷载和全跨均布荷载三种不同压弯作用类型,建立不同参数下的三铰、两铰和无铰圆弧钢管拱并进行弹塑性稳定分析,总结了钢管拱几何长细比和矢跨比参数对钢管平面内极限承载力的影响。根据本文有限元结果与我国相关规范的平面内设计方法进行对比,讨论了现有规范对压弯作用下三铰、两铰和无铰圆弧钢管拱平面内稳定承载力的适用性,并通过数据拟合提出压弯作用下三种圆截面圆弧钢管拱的平面内稳定承载力的设计公式,供实际工程使用。