湘潭四桥是一种斜拉钢管混凝土拱桥结构,这种斜拉飞燕式钢管混凝土系杆拱桥结构是最近几年才出现的新型组合型桥梁,它为斜拉索和拱的组合体系,目前这种索拱共同受力的新型斜拉拱桥梁全世界也仅湘潭四桥一座,国内外对这方面的研究还很少,本文以湘潭四桥为工程背景,从以下几个方面对湘潭四桥的结构合理性进行了研究:1、用三次样条插值函数计算湘潭四桥的拱轴线方程,并用有限元对计算的拱轴线方程和设计的拱轴线方程形成的拱肋进行计算分析,得到各自的主拱拱肋弯矩,经比较得出弯矩较小的拱轴线方程为湘潭四桥的合理拱轴线;2、从边主跨跨径比、主塔有效高度、矢跨比、结构刚度等方面入手,研究了湘潭四桥结构体系的合理性,重点用有限元计算分析了主拱、边拱、主塔等主要受力构件的刚度比及承担荷载的效率,并指出了各构件不合理的地方及如何改进;3、指出了湘潭四桥结构体系施工过程中的索力调整与一般斜拉桥的明显区别,采用索力对斜拉索的影响系数法和索力对主拱弯矩的影响线法相结合对湘潭四桥进行索力调整优化,并用有限元方法对索力调整优化的效果进行检验。文中采用有限元分析讨论了湘潭四桥的几个主要设计参数即主拱拱轴线、边主跨跨径比、主塔有效高度、矢跨比、结构刚度以及斜拉索索力在成桥恒载下对整体结构受力状态的影响,并以此来提出一些合理的结构设置建议。