我国土石坝多建于水能资源丰富的西南地区，这里地质条件复杂，地震频度和强度比较大。土石坝若因地震产生破坏，甚至是溃坝，将造成生命财产的巨大损失。因此，土石坝的抗震安全问题得到了工程学术界的高度重视。　　为确保强震区土石坝运行安全，在土石坝设计阶段，需要对土石坝进行地震残余变形计算。采用整体变形分析法计算土石坝地震残余变形时需要利用残余变形计算模型。通过阅读残余变形计算模型相关文献，对常用计算模型的发展现状进行了综述，指出现有计算模型存在的问题以及需要改进的地方。　　筑坝材料动力残余变形特性三轴试验研究可以为计算土石坝地震残余变形提供数值依据。利用中国水科院大型静动三轴试验机以及S-3-D中型三轴仪对某水库坝基覆盖层粗粒料进行动力残余变形试验，研究了坝基粗粒料的动力残余变形特性。在残余变形试验数据的基础上，研究了几种主要的影响参数对粗粒土动力残余变形特性的影响。　　利用振动三轴试验成果，对几种常用残余变形计算模型及其改进模型的计算参数进行了整理，分析各模型的特点。针对水科院模型的不足之处，对水科院模型进行改进。分析改进模型计算参数随振动周次的变化规律，通过函数拟合得到改进模型计算式。