自二十世纪60年代以来,混凝土面板堆石坝经过现代筑坝技术的不断的发展和改进,已经成为兼备安全性、经济性、施工速度快和对地质条件的适应性强等优势的坝型。如今,我国混凝土面板堆石坝在数量、坝高、工程规模等方面都位居世界前列,并积累了较丰富的设计、施工和运行监测经验。　　混凝土面板堆石坝的施工、设计积累了较多的经验,但其在设计理论和计算方法的研究等方面还不够系统成熟。传统的设计方法缺乏安全经济性衡量标准和对设计方案合理的定量分析,已经不能适应现代水利工程的发展要求。设计方案的合理化定量分析、三维地形模拟和水工建筑物的三维有限元数值计算等的研究能够极大的提高结构设计精度和安全性,同时提升设计效率和质量。　　本研究针对混凝土面板堆石坝设计研究中的设计方案定量分析、三维地形模拟和坝体三维有限元分析等方面进行探讨。本研究基于设计优选理念,考虑设计方案多样性的特点,运用改进的熵权-TOPSIS法对设计过程中比选方案尤其是坝址、坝型等重要方案进行科学合理的定量分析。　　本论文运用三维建模软件模拟三维地形和坝体的三维实体模型,对坝体结构进行三维动态的分析,并为三维有限元分析提供了模型模拟的基础,为进一步的结构分析和数值模拟提供依据。　　本论文在对某混凝土面板堆石坝的三维非线性静力分析中,重点研究堆石料的本构模型、坝体分级加载和复杂地形三维模型建立,对混凝土面板堆石坝竣工期和蓄水期两种工况下的坝体和面板应力变形进行模拟分析,为坝体结构的设计提供参考。