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基于复合单元法的基本原理和不稳定温度场的隐式解法，推导了含有层面的混凝土温度场分析复合单元法控制方程。该算法可以离散模拟碾压混凝土坝中的层面，又避免了剖分层面网格的繁琐的前处理。除此之外，该算法还能整合到传统的有限单元分析程序中，如果某单元不含层面时，它将自动退化为传统的有限单元。基于该算法，建立了老挝南俄5碾压混凝土重力拱坝三维复合单元模型，进行了三维瞬态温度场仿真计算，计算值与监测值在规律和量值上吻合较好。研究结果表明该算法的合理性和在工程应用中具有实用性。