裂缝是水工建筑物最常见的病害之一,大多数水工混凝土建筑物都有裂缝存在,只是裂缝的数量及危害的程度有所不同而已。因此在充分认识裂缝对船闸危害的基础上,研究裂缝形成的原因以及消除裂缝的主要措施,这对减轻船闸混凝土病害,具有十分重要的意义,也是保证船闸正常运用的重要课题。本文以长洲水利枢纽1#船闸上闸首为例,采用有限元软件,对闸首施工期混凝土浇筑进行模拟计算,考虑水化热、外界气温、浇筑层厚度之间的相互影响,对闸首混凝土温度变化进行分析。并以温度场的计算成果为前提,采用顺序耦合法对闸首结构混凝土的浇筑进行热—结构耦合计算,分析施工期混凝土结构的应力变化情况。具体工作及主要结论如下：1、通过阅读大量文献,掌握了国内外关于大体积混凝土裂缝的分析方法,并阐述了温度场、结构内力及热—结构耦合的计算原理、方法和过程。2、以工程实例为依托,建立三维非线性有限元模型,采用有限元法,对闸首结构施工期温度场进行模拟分析。计算成果表明,于夏季施工且浇筑层较厚的部位,混凝土温升较高,温度梯度亦较大；且在结构较为复杂的位置,如输水廊道附近混凝土、检修竖井上部附近混凝土一直存在较大的温度梯度值。3、采用解析法和有限元法对闸首结构的不同工况进行计算分析,结果表明,闸首结构整体受力稳定。解析法具有计算简单便捷等优点,而有限元方法在计算结构内力、分析结构应力变化特点等方面更具优越性。4、热—结构耦合计算表明,闸首结构混凝土在浇筑初期,应力较小。当混凝土进入降温收缩阶段,由于混凝土结构自身特性的改变,以及内外温差的作用,所受应力逐渐增大。混凝土自身变形结束后,早期浇筑的混凝土结构受力基本稳定。5、整个浇筑过程中,当混凝土结构自身材料性质及外部约束条件相差不大时,因内外温度差值而产生的“相对”约束应力成为决定结构应力大小的主要因素。6、船闸闸首混凝土在浇筑过程中,结构复杂位置、约束作用较大位置、混凝土内外温差较大位置,如输水廊道、检修竖井及底板与基础接触部位,都容易出现过大拉应力。对此应采取相应措施,防止拉应力过大产生裂缝。