大跨径钢管混凝土拱桥以其优美的造型和经济的跨径，近年来得到了迅速的发展。大部分钢管混凝土拱桥的施工采用无支架缆索吊装法，后来又发展到千斤顶钢绞线斜拉扣挂法。这种多节段吊装的施工方法，须精确计算合理扣索力，确保桥梁在成桥后的结构受力和线形满足设计要求。 本文在广泛收集了国内外已有研究资料的基础上，探讨了缆索吊装法的特点，总结和比较了目前常用的合理扣索力计算方法；对空钢管劲性骨架的无支架缆索吊装方法进行研究，提出了一种基于优化理论的确定合理扣索力的计算方法；同时针对拱肋吊装的多目标函数优化问题，提出了“三阶段”多重优化计算方法，试图通过修改目标函数，增加约束条件等措施，来解决扣索优化设计的多判别目标问题。 以湖南南县茅草街大桥为工程背景，结合空间有限元的前进分析法，进行了基于优化理论的合理扣索力计算；并根据“三阶段”的多重优化计算方法，进行了扣索的优化设计。求得了满足最优拱轴线形的合理扣索力；有效地解决了合理拱轴线形、扣索索力均匀分配和扣索用料最少的多目标函数的优化设计。