我国高寒、高海拔的青藏高原与西北地区拥有丰富的水电资源。为了开发这些水电资源,我国在上述区域建设了一批混凝土面板堆石坝。由于高寒、高海拔地区特殊的环境特点,使面板堆石坝极易遭受低温、冻融以及地震时上游冰压力等特殊工况,而这些工况往往对面板坝造成不利影响。为此,本文通过考虑低温与冻融对面板堆石坝材料的不利影响,以及遭受地震时的产生的特殊工况,研究高寒、高海拔地区面板坝的应力变形特点,为该地区面板坝设计与施工提供合理的理论依据。本文主要研究内容如下:(1)面板堆石坝堆石体、面板混凝土、接缝及接触本构模型以及流变基本理论;以公伯峡混凝土面板堆石坝为例建立二维有限元模型,计算其施工期、运行初期以及长期运行下静力应力变形特性。(2)针对低温与冻融对混凝土面板堆石坝堆石体与混凝土材料物理力学性质的影响,根据低温与冻融循环下岩体与混凝土力学参数变化的现有研究成果,拟定低温与冻融面板坝各材料的力学参数。以某面板堆石坝工程为例建立有限元模型,计算分析常温、低温、冻融三种工况下坝体与面板的应力变形情况。结果表明低温与冻融对混凝土面板影响较大。(3)混凝土面板堆石坝动力分析方法与本构模型等基本理论。针对高寒、高海拔地区地震时,坝体易受上游冰盖的动力作用,以公伯峡混凝土面板堆石坝为例,分别建立有冰、无冰有限元模型,分析动冰作用对坝体及面板应力变形的影响情况。结果表明,动冰作用对坝体应力变形具有一定影响,而对混凝土面板应力变形影响较为明显;在上游冰盖影响下,面板上部轴向压、拉应力与顺坡向压、拉应力极值均有明显增大,且随冰盖厚度增加而增大。本文通过上述研究内容,为高寒、高海拔地区混凝土面板堆石坝研究设计与施工建设提供了一些理论探索,所获得的分析计算成果对类似工程具有一定的参考和应用价值。