该文主要对大体积混凝土不稳定温度场热学参数和温度荷载作用下的混凝土力学参数的随机优化反演和扩张Kalman滤波反演进行了较为系统的研究.首先介绍了随机温度场基本理论,利用变分原理推导了随机温度场的随机有限元控制方程.接着采用梯度优化方法中的变尺度法,建立了最小二乘误差函数,加权最小二乘误差函数及相应的可考虑时间累计效应的误差函数,对混凝土热学友参数进行了确定性反演,并对实测资料敏感性和数目对参数反演结果的影响以及测点布置问题进行了较详细的分析.该文在参数随机优化反演中,首先对GAUSS-Markov法极大似然法Bayes法在内的随机反演方法进行了比较和分析,着重推导和分析了可考虑时间性累计效应的Bayes随机反演方法,进一步通过算例分析了实测资料的准(精)确度和先验信息的准(精)确度对热学参数均值和方差反演结果的影响.接着,该文较系统地介绍了Kalman滤波理论,推导了Kalman滤波理论中的时间传播方程和观测修正方程,并解决了热学参数中扩张Kalman滤波与有限元耦合问题,导出了扩张Kalman滤波的有限元计算公式,并通过算例对扩张Kalman滤波进行了进一步的验证和评析.最后,该文对温度应力作用下混凝土力学参数进行了反演分析,有利于更有效地评价应力场,也可在此基础上进一步考虑温度徐变应力作用对材料参数进行反演研究.