本文以拉西瓦高拱坝反拱水垫塘为研究背景,应用RNG k-ε紊流数学模型,建立了水库—泄水表孔—水垫塘—底板缝隙的三维整体数学模型,采用VOF法处理自由水面。计算分析了水舌冲击区及冲击区下游底板缝隙中的流场分布、压强分布及底板受力的脉动过程,并探究了底板上举力的成因。应用有限元原理建立底板结构模型,分析放空检修期反拱结构在不同水平扬压力作用下的承载能力。流场计算结果与试验数据进行了对比,二者吻合较好,计算结果可靠。分析认为,水舌冲击区,缝隙内紊动水流来源于入射水舌直接贯入纵缝。水舌冲击区下游,缝隙紊动水流来源于纵缝中水流的潜入。底板上表面力脉动振幅大于下表面力振幅。底板两边的纵缝在底缝中产生了两股横向壁射流,其折冲并相互碰撞,是底板上举力的主要来源。而局部时段底板上、下表面合力波动的不同步,形成了上举力的极值。结构计算表明,在与工程实际相近扬压力水平下,反拱结构不会发生失稳破坏；在超载扬压力作用下,只要保证拱座无竖向位移,结构不会失稳,但材料可能发生破坏,尤其要注意键槽处的应力集中。研究成果可供反拱水垫塘、平底水垫塘及消力池设计和研究参考,具有重要的理论意义和应用意义。