由于水工结构中混凝土的体积太大,混凝土内部水化热不能及时向外界散出,因此造成混凝土内外巨大的温差,也使得裂缝问题在大体积混凝土工程中屡见不鲜.研究表明,混凝土出现自生体积膨胀会明显减少内外部的应力差,现在越来越多的工程开始使用微膨胀混凝土.该文首先了解一下中国水工结构的发展概况,重点对大体积混凝土存在的问题以及解决办法进行全面地介绍,提出采用微膨胀混凝土来解决裂缝问题,对微膨胀量起主要影响作用的各项因素进行分析,明确与影响因素的消长关系.其次,采用有限元的计算方法,计算温度场、温度应力场.从基本理论入手,用公式推导,为以后的用程序进行计算奠定理论基础,同时这也是进一步深化时所必须具备的理论依据.再次,该文介绍了关于优化的理论知识.明晰最重要的几个变量的概念与其意义,针对具体的现实问题,采用数学的方式,正确地用变量表达出来.然后将实际问题转化为数学计算,实现循环迭代的优化过程.最后,该文建立一个工程模型,采用前文所述的方法,采用已有的计算软件Ansys进行计算.从建模、计算温度场、温度应力场、优化自生体积变形到最终优化后结果的输出,使理论与实际相结合.算例计算结果表明:该文提出的计算思路与方法是符合实际情况的,可进一步细化,并逐步实现其在工程中的应用.