CAE技术为工程设计提供了有力的辅助分析手段,然而,由于前处理工作的繁琐和复杂,使得CAE技术能够进行低成本的多方案对比、多参数优化等为设计提供最优化方案的能力大打折扣。土石坝由于其经济性优、适应性强、建设周期短的独特优势在世界范围内的水利大坝工程中被广泛应用,也是我国水利大坝建设的首选坝型。但由于其形状和材料分区等复杂性,设计人员只能够根据经验提出设计方案后,进行有限元计算来验证设计方案的可行性和安全性,难以对材料参数、形状参数等进行有效的深入分析。因此,如何能够简化前处理过程,使得土石坝设计过程中的CAE技术不再只能做验证,而是真正的在设计过程中起到辅助分析,方案优化的作用,是十分有意义的工作。论文基于对已建实际工程及土石坝相关的规范要求的整理和分析,明确了影响土石坝数值模拟的主要结构设计因素,包含坝坡、坝顶构造及坝体高程,通过对不同类型土石坝结构特点的分析,提出了新的三维土石坝参数化建模的思路,基于参数化设计的特征模型技术完成了对建模规则的制定,将土石坝三维主体分解为多个规则的基本图元,以主坝体分层数、分区数,围堰各区分层数作为参数,按照既定的编号路线采集坝体坐标数据,利用坐标点位控制和基本图元的组装规则,建立特征参数与三维实体之间的联系,过程类似搭积木,故称其为“搭积木法”。采用VB.NET编制读取坐标数据界而程序,利用ANSYS APDL二次开发实现三维土石坝模型的参数化建模,并可实现自动剖分功能。该法能够高效快速地建立土石坝三维有限元模型,准确地实现坝体不同材料的分区。由于建模过程利用了 ANSYS APDL的命令流功能,整个建模所用的时间,基本上是取点坐标所消耗的时间。以两河口超高心墙堆石坝为例,利用本文的参数化建模程序进行三维有限元模型的建立,整个建模过程耗时仅10小时,并相应的开发了适用于ANSYS的邓肯张E-B本构模型,然后对两河口心墙堆石坝进行施工期沉降的数值模拟计算,验证了本方法建立的模型应用于实际工程数值模拟的有效性。利用本文提出的“搭积木法”,给出了均质土坝在三种不同坝坡比与三种不同防渗方案措施,通过建立一个基础模型进行参数调控建立对应九种不同方案的有限元模型,验证了本方法在土石坝多方案比选中的应用优势。