本文针对混凝土坝变形监控及性态分析问题，基于实测资料，应用DNA遗传算法、支持向量机和突变理论等现代数学理论和方法对其进行了深入的研究，建立了混凝土坝变形监控及性态分析的非线性模型。主要研究内容有： (1)研究了混凝土坝变形监控组合模型的建模方法，并对DNA遗传算法进行了改进，据此确定了混凝土坝变形监控组合模型中的权系数，建立了相应的组合模型。 (2)研究了混凝土坝变形时空分布预测模型的建模理论，利用改进的DNA遗传算法和k-折交叉验证方法优选了最小二乘支持向量机的模型参数，在建模因子的主成分分析和混凝土坝变形场的经验正交函数展开的基础上，建立了混凝土坝变形的主成分最小二乘支持向量机时空分布预测模型和基于经验正交函数展开的最小二乘支持向量机时空分布预测模型。 (3)利用混凝土坝变形场对混凝土坝变形性态进行了分析，提出了用变形“形心”的位移综合分析混凝土坝整体变形性态的方法，并基于最小二乘支持向量机建立了变形“形心”位移的预测模型；与此同时，提出了利用空间型方差贡献率相关系数、空间型方差贡献率熵和空间型相关系数均值等变量来综合分析混凝土坝变形性态变化的方法。 (4)研究了混凝土坝变形趋势性分量的提取问题，提出了利用经验模态分解提取大坝变形趋势性分量的方法，并实现了从大坝变形监测资料中提取趋势项；此外，还探讨了趋势性分量提取中的两个关键技术问题。 (5)基于变形监测资料对混凝土坝的稳定性进行了分析，将大坝变形趋势性分量作为大坝系统演化的状态变量，用尖点突变平衡曲面方程对其进行优化处理，据此建立了混凝土坝稳定的尖点突变分析模型。