倒虹吸地涵混凝土结构常常出现裂缝，裂缝的存在和发展不仅会影响结构的外观和正常运行，甚至危及工程安全。本文围绕倒虹吸地涵结构的混凝土裂缝问题，在总结他人研究成果的基础上，对其温度场和应力场仿真计算分析及温控防裂方法的相关问题进行了较为深入的研究。主要内容如下： (1)介绍了混凝土温度场和应力场的研究方法和现状，概括了温控防裂仿真计算中涉及到的混凝土热力学性能。 (2)阐述了三维非稳定温度场和应力场的基本理论及其有限元计算方法，并介绍了水管冷却温度场计算的基本理论。 (3)为了有效地防止裂缝，在分析水工倒虹吸地涵混凝土裂缝的成因机理的基础上，提出了相应的防裂措施。 (4)依托南水北调中线干线坟庄河倒虹吸工程的建设，对该工程的温控防裂问题进行了细致的理论计算和施工现场应用方面的研究。重点研究了不同施工方法、层间间歇长短、昼夜温差、寒潮冷击、表面保温和水管导热降温等措施对混凝土温度和应力的影响，提出经济适用的温控防裂方案。