随着拱桥施工技术的不断发展创新,混凝土材料强度不断提高,600m及其以上跨径桥梁将不再只考虑斜拉桥、悬索桥、钢拱桥,对于混凝土拱桥也应该给予足够的重视。本文概述了国内外大跨度混凝土拱桥的发展,分析了矢跨比、拱轴线形、拱上建筑、施工方法以及静风稳定性能和抗震性能对于主拱圈截面设计的影响。参照已有的600m及其以上跨拱桥试设计资料,并结合大跨径斜拉桥、悬索桥考虑抗风性能后,主梁采用扁平的带风嘴的截面外形这一现状,提出600m跨混凝土拱桥主拱圈采用六边形截面和部分等截面形式的试设计方案。主要开展了以下研究工作：(1)收集整理已建的国内外大跨径及超大跨径钢筋混凝土拱桥的设计或试设计资料,总结分析其拱上建筑、矢跨比、拱轴线型的分布规律及其对于主拱圈截面的影响,提出一种合理的拱上建筑、矢跨比和拱轴线型。(2)根据确定的拱上建筑、矢跨比和拱轴线型,采用大型分析软件Ansys，针对600m跨钢筋混凝土拱桥进行主拱截面的优化设计,得到主拱圈截面的拱轴系数、变截面方式、截面尺寸的选择范围以及各截面参数对于主拱圈的影响。结果表明拱轴系数应采用相对较大值,对于变截面的优化和避免出现马鞍拱是有利的；部分变截面比全桥变截面更有利于主拱圈受力；采用拱顶变形和体积的乘积作为主拱圈优化设计的目标函数是可行的。(3)根据优化结果,从中选择一组合理的变截面方式和截面尺寸,对其进行合理性分析：抗震反应谱分析、静风稳定分析、稳定性分析。结果表明：试设计能够满足要求。