拱坝是一种应用在峡谷中的弧形拦水建筑,在平面外观上呈凸向上游的拱形,它是我国常用的一种水工建筑物。从结构上看,拱坝是一种不甚规则的、变厚度的、宏大的空间弹性壳体结构,其几何形状和边界条件都很复杂,而影响体形设计的因素又很多,如何对拱坝应力进行合理分析并进行体形优化是水利水电工程研究领域的热点问题。本文主要工作如下:　　 1、在查阅大量国内外资料的基础上,对拱坝的发展状况、有限元分析方法的原理和体型优化的技术及现状进行了总结和评述；针对工程实际阐述了有限元软件ANSYS在计算分析中的建模步骤、适用的单元类型及其求解的方法。　　 2、以金秀水电站双曲拱坝工程为研究背景,采用有限元分析方法,运用ANSYS软件进行三维有限元拱坝应力分析及拱座稳定计算,计算结果表明,原设计方案的拱坝应力分布和抗滑稳定满足混凝土拱坝设计规范要求。　　 3、根据金秀水电站拱坝三维有限元有限元分析结果和原设计方案的不足,以最大拉应力作为约束条件,以拱坝混凝土方量为优化目标,对拱坝体形进行优化研究,获得了更优的拱坝体形,与原方案相比较,优化后的拱坝混凝土方量减小了8.84％,节省混凝土方量达5430.6m3,为该工程的合理设计提供了科学依据。