拱坝是一种应力复杂、受地形地质条件制约较大的空间壳体结构，是一种经济性和安全性都很好的坝型。经过四十多年的发展，我国在拱坝建设方面取得了很大的进展，在拱坝的设计理论、计算方法等方面积累了丰富的经验。我国的水能资源非常丰富，随着国民经济的进一步发展，我国必将修建更多的拱坝。因而展开对拱坝的优化研究就更加具有现实意义。　　 拱坝优化属于一个非线性规划问题，复合形法是求解决有约束条件的非线性优化问题的一种有效而重要的方法。目前，复合形法已广泛应用于很多结构的优化设计中。但该方法在许多方面也存在不足，比如计算操作不方便、计算效率亟待进一步提高及搜索寻优过程中没有充分利用一些极好的信息等。此外，在快速构造初始复合形、有效进行一维搜索以及合理构造新复合形等方面需要作进一步的改善。本文中对此作了一些改进：采用无界取点法构造初始复合形；有效的构造新复合形，即对初始复合形，通过好点策略搜索以构造新复合形，而对之后每次所得新复合形，则利用坏点策略进行搜索。并将改进复合形法应用于进行拱坝的体形优化设计中。　　 其次，基于Fortran语言开发了改进复合形法的优化计算软件，完善了拱梁分载法应力计算程序。以某三圆心等厚度拱坝为例对该程序的正确性进行了验证，结果表明该程序是合理可行的。将其与罚函数法相互配合，直接搜索最优解，在迭代试算中不必求导数，计算效率比一般复合形法高。　　 最后，分别对不同类型的拱坝建立了改进复合形法的优化模型，并利用程序进行了相应的体形优化设计，计算结果表明，经改进复合形法优化后，拱坝最大拉压应力均较优化前有所降低，且坝体混凝土工程量都有不同程度的减少。由于改进复合形法初始变量产生的随机性或人为因素，结合工程实例对初始变量的选择提出了几点建议，由于拱坝的最大应力一般由现在距坝高的1/3处附近，所以拱坝的中心角从坝顶往下可以先增大再减小，以满足应力约束。　　 改进复合形法有效的解决了拱坝优化设计中设计变量多、数学函数和约束条件的高度非线性等难点问题，可获得较理想的拱坝体形。该优化方法计算效率高、程序简单明了，易掌握，具有一定的实用价值。