拱坝是一种重要的坝型,以其材料强度发挥充分、承载能力大、体积小、泄洪布置方便、超载安全度高及抗震性好等优点而受到国内外坝工界的青睐。由于拱坝具有优良的强超载能力、自调节性能以及工程造价的经济性,全世界坝高200m以上的大坝有50％以上选用拱坝坝型。碾压混凝土拱坝施工快、水泥用量少,水化热温升低,施工工艺简单,吸引众多坝工界人士的注意。目前拱坝越建越高,如何更加合理、准确评价其安全度成为亟待解决的问题。拱坝安全度评价在众多科研院所和高校的研究之下,已经取得了很多成果,但仍然有许多工作要做。本文以目前世界最高的中国云南万家口子碾压混凝土拱坝为依托,进行了以下方面的研究工作:　　 1)拱坝超载破坏失效演变过程的数值模拟　　 拱坝的变形和破坏以裂纹开展、非连续变形、大位移和破碎为基本特征,其安全度与拱坝初始开裂的位置,裂缝的发展、破坏顺序有着密切的关系。拱坝的超载破坏过程包括初始的弹性变形,发展到后期的塑性变形,然后出现裂缝、局部破坏,接着裂缝进一步扩展,直至最终的整体失效。由于目前的数值计算不反映拱坝超载破坏的整个失效过程,在拱坝超载极限时坝体破坏的结构形态,是否已经整体失效都无从而知。数值计算反映其破坏演变过程有利于我们研究坝体的破坏机理,更合理、准确地确定拱坝的超载系数。文中首次把显式有限元引入拱坝安全度评价,成功实现云南万家口子碾压混凝土高拱坝超载破坏演变全过程的计算,在分析超载破坏过程的基础上来确定拱坝的超载系数,为准确评价拱坝超载安全度提供重要依据。　　 2)拱坝超载作用机理掌握拱坝的作用机理,就会更深入的了解拱坝能够超载的原因,才能更好的利用拱坝的结构特性来承受更大的荷载,避免影响其实现超载的结构缺陷或破坏。文中通过对拱坝拱端力的分布特点及在超载过程中的变化规律进行研究,分析拱坝的作用及超载机理,提出基于拱坝拱端力分布特点的安全度评价方法。　　 3)拱坝非概率可靠度评价　　 常规可靠性方法利用概率论和模糊理论处理结构不确定因素,但一般概率可靠性和模糊可靠性模型都需要较多的数据,对某些计算模型来说计算参数很难获得。而相关研究表明,概率可靠性对概率模型参数很敏感,参数的小误差可能导致结构可靠性结果出现较大的误差。非概率可靠度实质是以构件性能的波动范围与要求的变化范围相比较,以确定其安全可靠程度。非概率可靠性的优点是对原始数据要求很低,只需知道不确定参数的界限而不要求其具体的分布形式,且不涉及概率的概念。文中基于非概率可靠度理论提出结构体系可靠度的计算方法。另外,以往的拱坝安全度评价不涉及失效模式,而失效模式对拱坝安全度评价结果有着重大的影响,不同失效模式下的评价结果是不同的。文中对拱坝可能失效模式的确定进行探讨,然后结合失效模式对拱坝的安全度进行评价。