拱坝是一个复杂的空间壳体结构,以结构合理和体形优美而著称,它能比较充分地利用筑坝材料的强度,节省工程量,因此被视为优选坝型之一。但拱坝的设计方法较复杂,且坝体体形对拱坝的安全性和稳定性有重要影响,所以本文提出基于ANSYS有限元的拱坝智能优化设计。首先,本论文介绍了拱坝的研究背景、研究意义以及目前国内外所使用的优化方法。在现代结构优化设计中,拱坝体形优化设计已经占据了重要的地位,它是拱坝设计和建造的重要环节,能够让设计人员从众多的方案中获得较为完善或合理的最优设计。近几十年来,国内外学者提出了各种优化方法并被广泛应用到拱坝的优化设计中,成果显著。根据拱坝的受力特点可知,在拱坝体形设计中主要考虑两方面内容,一方面要结合混凝土抗压不抗拉的实际情况,尽量减小坝体内拉应力,同时使坝体内承受较为均匀的压应力,进而将荷载通过拱的作用传递到坝肩；另一方面要将两岸坝肩的推力尽量传递到两岸山体内,以增强两岸坝体拱座的抗滑稳定、减少岩体变形。总而言之,一般需要从工程造价、坝体应力和拱座稳定三方面对拱坝体型设计开展研究。其次,在有限元分析软件ANSYS的基础上提出了基于参数化设计语言APDL的拱坝建模和结构分析方法,通过ANSYS的参数化设计语言APDL编制程序,实现拱坝参数的自动读入和实体模型的自动建立,大大减少了以往设计过程中不断重复所消耗的时间,使程序修改更简便快捷。最后,将混凝土拱坝几何特征参数作为设计变量,分别以大坝体积为目标和以大坝应力为目标建立单目标优化数学模型,在充分考虑几何约束、稳定约束和应力约束条件的基础上,采用粒子群优化算法进行抛物线型双曲拱坝体形优化设计,通过粒子群优化算法程序与ANSYS有限元程序的联合运行实现目标优化。本文通过工程实例,证明了将粒子群优化算法应用于拱坝体形优化设计的可行性和合理性。总体上,该优化方法的原理简单,计算过程清晰易懂,使混凝土拱坝优化设计变得更加简洁。