建国以来,我国修建了大量的水利水电工程,土石坝因具有造价低、结构简单、对自然条件的适应性强、抗震性能好、工作可靠、寿命长、施工管理简便等优点而被广泛采用。在土石坝中,因渗流引起的滑坡、渗透破坏尤为严重,所以合理、正确地对土石坝进行渗流分析是必不可少的。 本文在总结前人研究成果的基础上,对利用有限单元方法计算土石坝稳定渗流场进行了研究和分析,并阐述利用体积加权法计算稳定渗流场的原理和步骤。然后以大型通用有限元软件ANSYS为平台,应用其自带的二次开发工具——APDL语言,编写了渗流计算命令流程序(Seepage),并利用UIDL语言将之界面化,形成渗流分析模块。通过算例验证了该程序的可行性和正确性,接着对均质和非均质,各向同性和各向异性的土石坝以及烟集粘土心墙土石坝进行分析计算,并和其它渗流软件相互比较,结果较为相近,证明了ANSYS计算渗流场的实用性。 在渗流分析的基础上,采用瑞典圆弧滑动方法,利用已有的Fortran程序,确定烟集粘土心墙土石坝的最危险滑弧条分及安全系数,计算得出的结果满足规范的要求,表明坝体是稳定的。在文章的最后部分,对ANSYS在三维渗流场中的应用以及如何计算渗透体积力进行探讨和分析,并编写相应的命令流程序,得到的结果较为准确。本文的研究成果不仅可以应用于计算土石坝的稳定渗流场,也可以应用到其它坝比如混凝土坝的稳定渗流场的分析,为解决渗流问题提供参考。