碾压混凝土拱坝具有超载能力好、安全稳定系数高、运行功效显著、投资节省等诸多优点,被越来越多的应用在水利工程中。由于拱坝自身的高度普遍较高,形状为空间壳体结构,导致其设计工作难度大。因此,为使坝体设计更加合理、运行更加安全、工程造价更为经济,结合现行拱坝规范的要求,进行拱坝体形优选,以及坝体应力和坝肩稳定三维有限元动、静力计算分析是十分必要的。基于三河口碾压混凝土拱坝,本文拟定多个荷载组合方案并对其分别进行仿真分析和计算研究。通过对结果的分析从而对拱坝体型、受力等方面安全稳定作出评估。研究成果主要有以下6点:(1)温度对拱坝应力分布影响很大。温度降低时坝体向下游变形、坝体收缩;温度升高时坝体向上游变形、坝体膨胀。温度变化使坝体有些部位的主拉应力增大,有些部位的主压应力增大。(2)基本荷载组合工况,按有限元等效应力求得的坝体主拉应力最大值为1.5MPa,不大于该组合工况下拉应力控制标准1.5MPa;等效坝体主压应力最大值为6.2MPa,小于该组合工况下压应力控制标准6.25MPa。(3)非地震情况特殊荷载组合工况,按有限元等效应力求得的坝体主拉应力最大值为1.8MPa,小于该组合工况下拉应力控制标准2.0MPa;等效坝体主压应力最大值为6.5MPa,小于该组合工况下压应力控制标准7.14MPa。(4)地震情况按有限元等效应力求得的坝体主拉应力最大值为2.2MPa,小于该组合工况下拉应力控制标准3.08MPa;等效坝体主压应力最大值为6.9MPa,远远小于该组合工况下压应力控制标准16.39MPa。(5)该工程选定的碾压混凝土抛物线拱坝体型在基本荷载组合工况的主拉应力最大值为1.5MPa,不大于该组合工况下拉应力控制标准1.5MPa,等效坝体主压应力最大值为6.2MPa,接近该组合工况下压应力控制标准6.25MPa。特殊荷载组合工况的主拉应力和主压应力最大值均小于相应的应力控制标准。(6)采用平面分层稳定计算分析表明,在各高程左、右坝肩岩体水平裂隙面及坝基岩体水平裂隙面抗滑稳定安全系数均大于规范规定的最小安全系数,满足规范要求。通过本文研究,得到了各工况坝体应力分布比较均匀,坝体体型安全适用、质量保证、经济合理、技术先进等结论。本文研究成果既可为三河口碾压混凝土拱坝的安全稳定评估提供借鉴,其方法及成果也可为类似工程的动静力分析提供参考。