随着我国100米级的石门子、招徕河、沙牌、大花水等碾压混凝土拱坝的建成,坝高167.5米的万家口子拱坝的开建,中国碾压混凝土筑坝技术得到进一步发展,取得的相关科研成果达到国际先进水平。大体积混凝土结构仿真分析是研究高碾压混凝土拱坝的强有力工具,即通过模拟施工过程、接缝、人工冷却等温控措施,利用有限元法进行数值计算来分析与时程相关的坝体温度场和徐变应力场;通过仿真分析,可为高拱坝的设计和施工如工期安排、分缝设计、通水冷却措施等提供参考。广西电力工业勘察设计院委托导师张仲卿教授进行万家口子地质力学模型试验研究,本文依托万家口子碾压混凝土拱坝工程,在实验室有限元仿真分析算法基础上,对体型修改设计后的万家口子拱坝进行施工期温控仿真分析。论文主要基于通用有限元软件,进行了以下研究工作:(1)总结导师张仲卿教授领导的实验室在大体积混凝土结构施工仿真分析算法的发展情况及其相关研究成果。基于等效温差简化模拟混凝土体积变形理论,在现有算法基础上提出利用等效热量来实现混凝土体积变形在大规模有限元模型的仿真分析,编制的仿真分析程序还可以实现模拟掺氧化镁混凝土的延迟性膨胀特性。(2)对加高10米后的万家口子拱坝(坝高167.5米)进行无缝施工仿真分析,对比实验室此前对坝高157.6米的坝体温度场和徐变应力场研究,分析其温度场和应力场,作为分缝设计、制定其他温控措施依据。(3)对工程进行了2条横缝加4条诱导缝的分缝设计,并制定其他相应的温控措施。编制万家口子拱坝温控仿真分析计算程序计算坝体温度徐变应力,分析仿真计算结果,论证此分缝方案的可行性。(4)基于考虑了自生体积变形和温控措施的坝体温度场、应力场计算成果,评价分缝方案等温控措施的采用对坝体应力水平的影响,为万家口子拱坝工程提出温控建议。