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拱坝的开裂与控制仍是目前设计、施工与运行中的技术难点。通过对拱坝中结构应力裂缝、温度裂缝、特殊部位裂缝及基础坝块裂缝等现象的观察与分析,揭示了拱坝工程温度、应力、变形和刚度的梯度致裂机理。从拱坝结构应力梯度、混凝土坝块内外温度梯度、材料功能梯度、基础坝块抬动梯度等问题出发,提出了将梯度作为一种衡量状态或控制因素的梯度控制理论体系。从时间、空间、功能等多维度分解问题,形成了多物理量场的多维度梯度控裂方法体系。为拱坝的可靠设计、可控建设和安全运行提供关键理论和技术支撑。