船闸结构大部分构件为大体积混凝土结构,对于如何有效的进行裂缝控制一直是工程界的难题,而控制裂缝产生的主要手段就是温度场的控制,所以,在设计、施工和运行阶段对船闸大体积混凝土温度场和应变发展的研究分析显得非常重要,并进行船闸大体积混凝土温度场仿真分析计算研究具有重要的实际意义。本论文依托于小溪滩船闸工程案例,并进行了现场试验研究、后期理论分析以及Midas FEA仿真模拟计算方法,开展了如下工作:(1)对小溪滩船闸边墩-底板新旧混凝土结构进行温度现场监测,研究有无布置冷却水管新旧混凝土耦合作用下温度变化规律及冷却水对新旧混凝土耦合作用下温度场影响分析。试验研究表明:新混凝土产生的水化热对旧混凝土内部温度有显著影响。无冷却水管新旧混凝土耦合作用下,新浇筑的边墩中心点最高温度能达到67.3℃,内表温差为29℃,旧混凝土底板受新浇筑的边墩混凝土水化热影响导致温度升高,底板内部最高温度能达到42.2℃,影响旧混凝土温度升高的深度最高能达到2.46m;有冷却水管新旧混凝土耦合作用下的边墩混凝土中心点最高点温度能达到67.5,内表温差为26℃,旧混凝土底板受新浇筑的边墩混凝土温度场影响最高温度能达到46.2℃,影响深度最高能达到2.23m。旧混凝土底板受新浇注的边墩混凝土水化热影响导致温度升高,无论有无冷却水管,影响旧混凝土温度升高的深度都是前期快速增大,后期平缓。由于新旧混凝土耦合作用,新浇筑的边墩温度场在垂直断面不是呈现出一个对称分布,而是由于上部由于与空气传热,洒水养护等导致上部热量散发快,而下部热量主要是传递给底板混凝土中,导致边墩垂直面上温度场集中于混凝土断面的三分之一高度处,这对于大体积混凝土冷却水管的布置有一个很好的指导作用。冷却水能够降低大体积混凝土的内表温差和降低最高点在快速降温阶段的降温速率,以及能够提高边墩温度最高点出现的时间。布置了冷却水管的边墩大体积混凝土,其内表温差最大值比无冷却水管内表温差最大值低了3℃;快速降温阶段的最高点降温速率比无冷却水管低0.9℃/d;边墩混凝土温度最高点出现的时刻比无冷却水管高约60h左右。(2)通过小溪滩船闸工程闸室底板、闸墙结构的温度应变监测,分析不同结构不同部位的温度和应变发展变化规律,以及不同结构的温度对应变影响研究分析。试验研究表明:闸室底板和闸墙的温度在前期都是先增大后减小,到后期都趋于稳定。底板的中心点温度于60h达到57℃,最大内表温差为20.2℃,到浇筑后第700h左右趋于稳定;闸墙最高点的温度在30h达到63.7℃,最大内表温差为17℃,到浇筑后第700h左右趋于稳定。底板和闸墙的应变在前期变化比较显著,后期变化略小。底板的应变前期出现很小的拉应变,后期底板各部位应变都为压应变,闸墙中的应变在前期主要是压应变,后期闸墙各部位大部分都表现为拉应变。底板和闸墙中不同部位的应变形成原因不同。在底板中,上表面混凝土应变中干燥收缩应变占主导,温度应变次要;中心点混凝土温度应变占主导;下表面混凝土由徐变应变以及干燥收缩应变占主导。在闸墙中,影响的主要因素是干燥收缩应变,闸墙各监测点应变在降低阶段都有一个很大的转折点,其原因主要是因为闸墙温度场下降过快,横纵方向的混凝土都产生了干燥收缩,把闸墙简化为倒置的悬臂梁,闸墙底部受很大约束作用,而上部的混凝土无约束情况下产生干燥收缩,相互作用力的情况下导致了应变突变现象。(3)采用Midas FEA有限元软件对有无冷却水管作用下小溪滩船闸闸室底板的温度场和应力场进行了仿真模拟分析,把现场监测数据结果和有限元计算分析结果进行对比分析,验证有限元软件在大体积混凝土温度场计算的可行性以及有无冷却水管温度场的区别。数值模拟分析表明:FEA有限元软件计算的基于冷却水管下底板的温度场与实际监测到的结果吻合较好,能很好的反映实际情况,并解析了有冷却水管和无冷却水管下的底板在温度控制上的作用,结果显示无冷却水管的底板温度场更高,温度下降速度更慢。