随着我国西部大开发和西电东送战略的实施,我国土石坝修建的数量逐年增多,目前我国已建成水库中95%以上为土石坝,土石坝已经发展成一种常见的坝型。但是,土石坝在建设或运行过程中,不可避免的会出现坝基变形,坝体沉降、失稳等威胁大坝安全的问题,严重的还会使得大坝失事。由此可见,土石坝的变形已成为保证土石坝设计、施工及安全运行亟待解决的重要问题,因此及时做好大坝的安全诊断与分析工作是十分必要的,而对土石坝进行变形分析是大坝进行安全诊断与分析工作的基础,也是重要途径。土石坝本构模型参数的准确性估计是实现土石坝变形精准分析的前提,然而大坝建成后的坝料本构模型参数由于施工过程中多种不确定因素的影响已经不再是真实的模型参数,在进行参数计算时就应充分考虑土石坝系统的不确定性对本构模型参数的影响。本文通过三轴剪切试验确定本构模型参数,从而研究土石坝坝料变形,但是试验所运用的试件由于不确定性因素的影响,使得坝料物理性质受到影响,以及在试验过程中各种不确定性因素的影响,使得试验所测得的本构模型参数与实际工程相比具有一定的偏差,这将会直接影响大坝变形分析的精准度。因此,为了得到尽可能真实反映土体特性且符合实际工程的本构模型参数,本文将处理不确定性问题具有明显优势的云理论引入本构模型参数反演研究中,主要成果如下:(1)根据邓肯-张E-v模型基本原理,通过三轴剪切试验基本数据计算邓肯-张E-v模型参数,并依据实际工程确定待反演的参数。(2)假定邓肯-张E-v模型参数泛正态云分布,根据所计算的参数取值范围确定其云数字区间指标,运用云理论基本知识与有限元耦合正分析,以云数字区间指标为参照构造坝料轴向变形、侧向变形与E-v模型参数的训练样本;运用多条件多规则云发生器进行土石坝坝料轴向变形、侧向变形与后件E-v模型参数的非线性映射训练,从而建立起不确定性云推理模型进行邓肯-张模型参数反演计算。(3)将依据三轴剪切试验成果计算出的邓肯-张E-v模型参数带入有限元正分析中计算出试件的轴向变形、侧向变形,并与实测轴向变形、侧向变形进行对比,结论显示此算法可以很好地反演邓肯-张E-v模型参数,反演结果具有较高的精度。