随着国家大力支持水利发展,发挥我国水资源优势,建在高烈度强震地区中的面板堆石坝数量逐年增加,尤其是西部地区的面板堆石坝坝址大都处于地震烈度高地区。因此研究面板堆石坝的动力特性及坝体抗震安全性分析显得十分重要。目前面板堆石坝动力分析主要针对蓄水期,对低水位工况分析较少,然而坝体在低水位工况下,上游坝坡存在滑动的可能性较大。论文以仙游下库面板堆石坝为计算工程实例,研制了堆石坝空间三维有限元静、动力计算程序,并用于面板堆石坝动力响应及坝坡抗震稳定计算,得到的成果可为同类型、同等级堆石坝的抗震设计及施工提供建议。论文研究的主要内容如下:(1)介绍了有限元基本原理,面板堆石坝离散的数学模型;介绍了三维坝体静、动力的非线性方程组的计算方法,并研制了面板堆石坝静、动力分析有限元计算程序。(2)建立面板堆石坝三维有限元计算模型,选取正常蓄水位按逐级卸载将水位降至死水位为计算工况,通过有限元静力程序计算得到该工况(死水位工况)的堆石体和面板的应力变形成果,为死水位工况的动力计算提供依据。(3)进行面板堆石坝死水位地震工况三维坝体动力计算,研究坝体和面板的各项有限元动力计算成果,获得坝体、面板及接缝位移的动力反应及分布规律,同时对坝坡和混凝土面板进行抗震稳定分析。(4)运用沈珠江院士等人总结的计算堆石体残余变形的成果,计算面板堆石坝震后面板、接缝的应力变形以及堆石体的永久变形。根据计算的结果,仙游下库面板堆石坝在死水位校核地震工况下基本是稳定、安全的。