近几十年来,我国基础设施建设一路高歌猛进,筑坝技术走在世界的前列,修建了大量的世界级大坝。同时,我国也是世界上修建混凝土重力坝最多的国家。这些大型水利工程建筑往往服役时间长、运行条件恶劣,在复杂的荷载作用下容易出现裂缝、疲劳损伤、腐蚀效应等现象。此外,坝体材料的老化、劣化会使结构性态发生变化,并且不可避免地出现损伤累积、稳定性下降的问题。我国也是地震灾害最为严重的国家之一,地震活动频度高,混凝土重力坝一旦在地震作用下失稳,对下游人民的生命财产安全造成极大的损害。因此,对混凝土重力坝进行损伤健康检测以及抗震性能评估具有重要意义。混凝土重力坝的模态参数识别、损伤判断是对结构整体性能进行判断的重要方法。本文对某大型水利枢纽进行了现场动力测试,基于测试数据对坝体混凝土材料进行了参数反演,建立了4#坝段的频率特征库。此外,验证了粘弹性人工边界的适用性并且实现在大型通用有限元软件中的工程应用,评估了大坝的抗震性能。本文主要的研究内容和成果如下:(1)通过现场动力测试,获取了大坝的模态参数。为全面获取结构的振动特性,将测试内容分为五部分,涵盖了每个坝段的振动特点;针对两次现场动力测试数据分别用随机子空间法和增强频域分解法进行模态参数识别。(2)通过反演分析,修正了重力坝有限元模型材料动参数,建立了4#坝段频率特征库。首先建立大坝的初始有限元模型,对模型材料参数进行了敏感性分析,确定了待反演的参数,进而将参数反演转换为求解优值问题,验证了反演得到的材料动参数的合理性,并以此建立了4#坝段的频率特征库,将监测数据与频率特征库对比,可判断坝体损伤部位。(3)介绍了粘弹性人工边界的推导过程,实现了在大型通用有限元软件中三维粘弹性人工边界程序的应用,计算验证了粘弹性人工边界的精度和合理性。(4)建立了重力坝三维有限元整体模型,对不同特征水位下的各静动力工况进行计算,分析了混凝土重力坝在地震作用下的响应,对大坝抗震安全性能进行整体评估,为工程运行监测提供准确的参考。