本文围绕碾压混凝土重力坝的温控防裂问题，从理论和实践上较系统深入地研究了碾压混凝土重力坝温度场和应力场的仿真计算理论和方法，并对位于高气温地区的南沙和马堵山两座碾压混凝土重力坝的温控防裂设计问题进行了详细的计算分析和研究。主要内容如下：1．在他人研究工作的基础上，系统地介绍了混凝土温度场和应力场的基本理论和有限元求解方法，阐述了铺设冷却水管混凝土温度场的迭代求解方法。2．碾压混凝土坝因其独特的施工特点，在进行温度场和应力场的仿真计算时，计算工作量十分庞大，为了降低计算规模，本文运用“非均质层合单元法”计算模型，与同类计算方法相比，该模型理论上最为严密且计算工作有时最少，在保证精度的前提下，大大减小了计算规模。为碾压混凝土坝温度和应力的仿真计算提供了很好的计算方法，并通过南沙和马堵山两座碾压混凝土重力坝工程实例得到验证。3．根据试验测得的混凝土试块的非绝热温升试验的温度值，运用数学优化遗传算法反演分析混凝土的热学参数；再根据得到的参数，进行温度和应力的仿真计算，来指导后续的施工。该方法科学、易行，实用价值又较高。4．阐述了碾压混凝土坝温度应力的产生机理及其特点，并介绍了碾压混凝土坝常用的温控防裂方法。5．重点以马堵山碾压混凝土重力坝项目为背景，也深入系统地进行了坝体表孔溢流坝段的温控防裂研究。