混凝土重力坝是中国坝工建设中的主要坝型，具有安全可靠、设计施工技术简单、对地形和地质条件的适应性较好、施工导流和永久性泄洪问题容易解决的优点，是目前在工程中采用较多的一种坝型。但是控制重力坝工程量和安全度的设计原则基本上仍然依赖于经验。 我国是地震多发的国家，重力坝在运行期间将不可避免的受到地震的作用，当前保障工程结构抗震安全主要采用被动控制方法，很少采用优化设计方法。随着我国大型水利工程中，高坝越来越多，如何在静力和动力条件下进行优化设计，综合考虑结构的安全可靠度就变得越来越重要。 上个世纪50年代发展起来的有限单元法是解决复杂结构分析问题的一个强有力的工具，已经在大坝的分析中取得了很好的应用效果。智能型全局搜索方法——遗传算法是近年来兴起的一种寻优方法。本文介绍了遗传算法的基本理论和具体实施方法，并将此方法与有限单元法结合，应用于混凝土重力坝的结构优化。 本文结合生产实际，建立了重力坝抗震优化设计模型，采用有限单元法分析了某混凝土重力坝的5号坝段在静力工况和动力工况下的应力和稳定性，用遗传算法对重力坝断面进行优化，并对该算法进行了一些改进，即对遗传所得的新点先判断其目标函数值是否得到了改善，再检验其几何约束条件是否满足要求，最后再对其性态约束条件进行检查。该法减少了性态约束的检查次数，使计算工作量大大减少。工程实例的优化结果与材料力学法的优化结果对比，证明了文中提出的优化方法是合理的，结果是可靠的。优化形状与初始形状相比，在坝体体积、应力指标和抗震能力上都得到了改善。该优化结果已推荐给设计单位参考，文中提出的重力坝抗震优化设计方法具有较好的工程实用性。