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本文在已建世界最高水布垭面板堆石坝(坝高233 m)应力变形实测成果分析的基础上，指出现有堆石料的本构模型及参数确定方法有待进一步的深入研究。针对堆石料具有明显的剪胀剪缩性，进行了堆石料大型真三轴试验研究，介绍了一种力学概念明确、简单实用的非线性剪胀模型，给出了本构关系的刚度系数矩阵，应用该模型对真三轴试验成果进行了拟合，并与试验成果进行比较，验证了模型的合理性。在此基础上，开展了基于非线性剪胀模型的水布垭面板堆石的变形数值仿真分析研究。结果表明，计算出的大坝变形及面板应力变形分布规律与实测值较为一致，成果达到了"准确的定性，粗略的定量"，其研究成果可为同类工程提供参考，对于正确预测大坝的应力变形也具有重要意义。