混凝土面板堆石坝因为具备适应地形能力强,能充分应用坝址区域石料,筑坝费用低,施工便捷等优点,近年来已得到快速发展,并且得到了设计人员的青睐。近年来国内外学者对坝高超过100m的高面板堆石坝（例如:水布垭、天生桥、公伯峡等）进行了分析研究,发现运行期堆石体会发生流变,导致混凝土面板的破坏及周边缝的开裂等工程问题,从而造成坝体防渗结构的破坏,危及到大坝的运行安全。因此在设计施工阶段对高面板堆石坝进行合理考虑堆石体流变作用的系列流变有限元分析,对大坝预沉降时间控制、面板混凝土浇筑分块分缝设计、混凝土面板防渗结构安全防护具有重要的意义。本文以在建蓄集峡高面板堆石坝工程为依托,基于“实时反演参数、随时预测变形”的思路,可以实时跟踪蓄集峡高面板堆石坝预沉降过程,并预测蓄集峡高面板堆石坝运行期的变形过程。模型、本构和参数的选取是有限元计算准确性的重要保证。因此本文开展的主要工作有:1)建立供蓄集峡高面板堆石坝有限元计算分析的三维模型;2)在三维有限元软件ABAQUS中进行二次开发,基于考虑颗粒破碎的筑坝材料流变七参数模型,编制相关UMAT子程序;3)通过神经网络响应面建立可供实时反演参数的流变参数与流变结果的映射关系并对比分析了BP和RBF神经网络响应面的映射优劣程度,建立可供实时反演参数的目标函数,通过实时获取蓄集峡面板堆石坝预沉降变形监测资料进行位移参数反演,达到实时跟踪蓄集峡高面板堆石坝预沉降过程的目的;4)探究不同二期预沉降时间对大坝应力变形及其发展趋势的影响以寻求合理的预沉降方案;5)依据合理的施工方案、坝体三维有限元模型、二次开发的本构和实时反演得到的流变模型参数,进行了蓄集峡高面板堆石坝三维有限元计算以达到随时预测变形的目的,分析了堆石流变作用下面板及其接缝和坝体应力变形的发展规律,为工程设计、施工提供了依据。