混凝土面板堆石坝是水工结构中重要坝型之一,且在近三十年来发展迅速,但该坝型的设计经验阶段,还无成熟的设计理论。为了提高设计水平,节省材料,减小投资,优化设计方案,本文针对Bakun水电站混凝土面板堆石坝筑坝材料分区优化问题以及施工期、运行期的沉降变形进行了研究,得到一些对设计和施工有益的结论。论文开展了以下几个方面的研究工作:论文针对Bakun水电站混凝土面板堆石坝原设计分区,根据坝内3B料和3C料的不同组合,采用Duncan E-B模型,进行了6个方案的计算比较。对于主堆石3B区的筑坝材料,采用DuncanE-B模型及南水双屈服面模型进行了两种填筑方案的计算比较。对大坝材料分区及筑坝材料力学性能选取的合理性进行了论证,并提出了建议。混凝土面板堆石坝研究的核心问题是坝体沉陷变形、坝体和坝周缝变形引起的面板断裂以及周边缝止水失效等。堆石是面板堆石坝结构的主体,其变形性态的合理性决定了对整个结构变形性态的可靠性。本文针对Bakun水电站混凝土面板堆石坝原设计方案,分别采用非线性弹性E—B模型、双屈服面弹塑性模型以及考虑流变特性的E—B模型,进行了三维非线性弹性静力有限元分析,三维弹塑性有限元分析和三维非线性流变有限元分析。三维有限元数值分析时,考虑了施工期及完建蓄水后堆石料的流变性,堆石料任意时刻的变形由瞬时变形与随时间变化的流变变形组成。通过以上三种有限元数值分析,得到了Bakun水电站混凝土面板堆石坝施工期、竣工期以及运行期的沉降变形、侧向变形、流变变形,得到了大坝面板的挠曲变形,面板垂直缝、周边缝的沉降差、剪切位移和滑动位移,总结了大坝的沉降变形规律。研究了大坝施工期和竣工期的受力规律,探讨了大坝运行期内力调整规律。并对大坝的稳定性和设计合理性进行了论证,对大坝设计方案提出了有益的建议。