病险拱坝的开裂模拟分析和安全性评价是目前工程界十分关注的课题，本文以双河拱坝为例模拟病险拱坝的裂缝发生和发展过程，从而分析裂缝成因，综合现有的拱坝应力和稳定安全度评价方法，并进行适当改进，在此基础上进行病险拱坝加固前后的整体安全度评价。主要研究内容如下： (1)提出了改进的拱坝有限元等效应力分析方法，将坝体分解为拱系和梁系，根据拱和梁的内力平衡条件求解指定截面上的约束内力，假定拱梁分析上的正应力、剪应力在拱、梁截面上的面单元内呈双线性分布。并研究了网格尺寸对拱坝等效应力的影响。 (2)对复杂地基上拱坝的受力分析提出采用两种单元网格简化计算分析过程，如地基采用四面体单元而坝体采用六面体单元。针对由此带来的交界面不协调问题，提出采用非一致网格协调位移解法来求解。推导出相应的计算公式，通过算例验证其正确性并指出实际应用时应注意的问题。 (3)病险拱坝的裂缝大多是由温度荷载引起的，本文给出了拱坝施工和蓄水期温度场及徐变应力场的求解方法。通过考虑施工期及运行期过程的温度场及综合应力场模拟和等效应力分析，可以判定裂缝发生的位置和实际观测的结果是相吻合的。通过对双河拱坝裂缝仿真和坝体应力敏感性分析结果表明温降是坝体裂缝开展的主要外因，坝基材料的极度不均匀是坝体裂缝发生的内因。 (4)对已知裂缝位置的病险拱坝开裂模拟分析，提出了在裂缝发生处设置接触单元以模拟裂缝的张开闭合过程的简化分析方法，文中通过算例验证了该方法的可行性。通过对双河拱坝仿真模拟，证明裂缝发生的时间和范围与实际情况是相吻合的。 (5)介绍了抗滑稳定安全系数的有限元迭代解法，并应用于双河拱坝坝肩抗滑稳定分析中，合理的模拟了实际工程中的松动体、软弱夹层、裂隙结构面及锚杆的作用。对双河拱坝加固前的坝肩抗滑稳定分析，为设计院制定可行的加固方案提供了依据；对双河拱坝加固后的坝体强度和坝肩抗滑稳定分析，对该坝加固后进行安全评价，论证了加固方案的有效性。