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拱坝是空间弹性壳体结构，其几何形状和边界条件都很复杂，应力状态也比较复杂。因此，难以用严格的理论计算求解拱坝应力。20世纪70年代以前，我国拱坝应力分析主要采用拱冠梁法。20世纪70年代以后，逐渐采用多拱梁法和有限元法，而且，有限元法在我国拱坝应力计算中得到越来越广泛地应用。然而，有限元法计算结果由于应力集中导致坝体与基岩交接处数值偏大，与实际情况不符。本文基于等效应力概念，将坝与基岩交接面上有限元法求得的应力合成截面内力，然后求出对应的线性化应力，期望达到消除网格效应和应力集中现象。 本文结合实际工程项目，进行了拱坝三维有限元等效应力计算分析。本文主要工作为：在查阅大量国内外资料的基础上，对拱坝的发展状况、应力分析方法及有限元分析方法的现状进行了总结和评述；推导了有限元法的基本公式，阐述了拱坝有限元计算分析中的常用单元及其适用条件；详细推导了拱坝有限元等效应力计算公式，研究了拱坝有限元等效应力计算及应用；结合某工程实际，建立了三圆心双曲拱坝三维有限元计算模型，进行了多工况的计算分析。 计算结果表明：在基本荷载组合下，坝体最大等效拉应力为1.31MPa，小于1.50MPa；在特殊荷载组合下，坝体最大等效拉应力为1.85MPa，小于2.00MPa，满足混凝土拱坝设计规范(SL282-2003)关于有限元等效应力控制指标的规定；坝体最大等效压应力在基本荷载组合和特殊荷载组合下，均小于5.00MPa，满足设计应力控制标准要求。 有限元法计算结果与拱梁分载法(四向调整)计算结果相比较，应力分布规律基本一致：在基本荷载组合情况下和基本组合加地震荷载组合情况下，坝体上游面拱冠部位压应力最大，向两岸逐渐减小，拱端出现拉应力最大；坝体下游面拱端部位压应力最大，向拱冠逐渐减小，并在拱冠及附近部位出现拉应力。