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沥青混凝土心墙坝以其独有的优势，成为当今极具竞争力的坝型，为社会和国民经济带来较大的影响，造福人类。 本论文首先介绍了该坝型国内外的发展状况，以及此坝型的特点和优势，并提出了此次研究的内容，思路和方法;其次，探讨了沥青混凝土的材料模型，并分析对比了几种常用本构模型各自的优缺点，从而决定此次分析选用邓肯-张E-B和E-μ两种模型计算，通过三轴试验得到两种模型所需要的计算参数;再次，本文研究了有限元分析的基本理论和非线性分析方法以及软件中所用到的几种高级分析技术，通过对比，选择修正后的牛顿-拉夫逊迭代法进行非线性方程组的求解，采用中点增量法以提高计算的精度;然后研究了在ANSYS软件中如何实现土石坝的分层填筑及蓄水的有限元分析过程，并通过ANSYS自带的APDL语言成功编写了E-B和E-μ两种模型各自的计算程序;在论文的最后部分，通过ANSYS建立了算例工程的三维可视化有限元模型，之后对该工程在填筑期及蓄水期的两种工况进行了应力、位移计算，并对两种模型在两种工况下的计算结果进行了分析对比。通过上述工作，本文得到结论:此次有限元计算结果基本反映了大坝的位移及应力分布规律;竣工期、蓄水期的坝体和心墙应力变形分布规律较为合理。本文的研究成果为工程设计提供了一定的依据和借鉴，本文所获得的计算结果对类似工程也具有重要的参考价值。