碾压混凝土坝施工过程受到众多确定及不确定因素的影响，致使施工系统复杂多变。传统方法一般无法解决此类复杂的系统问题，而应用计算机仿真技术则可高效、准确的模拟施工过程中的各种影响因素，分析仿真结果，辅助施工决策。然而，目前对碾压混凝土坝施工过程进行的仿真研究比较重视系统内各种实体的状态变化，考虑了各子系统间的相互制约关系，在一定程度上反映了工程的实际施工情况，但尚无人在仿真研究时关心生产系统故障这一随机事件对坝体施工质量和工期可能带来的不利影响，而生产系统故障问题直接影响到坝面浇筑强度的保证率，一旦发生，坝体施工必然受到影响，混凝土浇筑强度极有可能不满足层间间歇时间的要求。由此可见，以往的仿真结果与实际施工情况是存在一定出入的。因此，有必要对生产系统故障的组成及故障发生概率的规律进行深入研究，并将这一随机因素的影响机制嵌入到坝体施工过程仿真模型中，对通过仿真计算得到的坝体浇筑工期、混凝土月浇筑强度及机械入仓强度进行敏感性分析，确定各类故障对这三个方案评价指标的影响程度，找出生产系统中的关键性故障因子，以便在施工时提前做好预防，辅助施工方案的制定。本文在系统分析碾压混凝土坝施工特点、系统的边界与约束条件及混凝土生产系统故障发生规律的基础上，采用计算机仿真技术建立了碾压混凝土坝施工过程仿真模型，具体完成的工作如下：（1）建立混凝土生产系统故障的概率统计数学模型。以H碾压混凝土坝混凝土的生产日志为依据，采用概率统计数学方法，以故障性质和影响时间作为分类标准对混凝土生产系统的故障进行分类统计，确定统计样本期内各月各类故障发生的概率；并对各类故障发生的概率的取值规律进行数学分析和研究，确定各类故障发生的概率所服从的分布类型，建立各类故障的概率统计数学模型。（2）建立生产系统故障响应模拟模型。深入分析生产系统故障响应的机制，采用离散系统仿真原理，建立生产系统故障响应模拟模型。应用该模型，可以模拟随机故障的生成及施工资源的动态变化过程，并将各仿真时段内混凝土的生产能力反馈给坝面浇筑系统。（3）建立碾压混凝土坝施工过程仿真模型。系统分析和研究碾压混凝土坝的施工机理、各子系统之间的相互作用关系以及影响坝体浇筑的各种约束条件，利用计算机仿真建模技术，建立了大坝施工系统内外约束的模拟模型，并建立了基于生产系统故障响应的碾压混凝土坝施工过程仿真模型。以故障响应模拟模块提供的各仿真时段内混凝土的生产强度值作为当前生产资源的边界条件来约束混凝土的运输及浇筑，进而可以计算出在考虑生产系统故障影响的情况下坝体的浇筑运输情况，即坝体的浇筑工期、混凝土的月浇筑强度及机械入仓强度。（4）对各类故障进行敏感性分析。在仅考虑某一类故障影响的情况下，通过仿真计算得出考虑该类故障因子时坝体的浇筑工期、混凝土月浇筑强度及机械入仓强度，进而利用敏感性分析方法，将其与不考虑生产系统故障时的仿真结果进行比较分析，确定该类故障因子的影响效果，对其敏感性进行评价。利用此方法，对各类故障因子依次进行评价和分析。根据分析结果，确定影响坝体施工进度的关键性因素，为施工组织管理和系统决策提供参考。（5）开发碾压混凝土坝动态施工过程仿真系统及三维动态可视化系统。在以上研究内容的基础上，以H水电站碾压混凝土重力坝为对象，采用Visual C#语言将上述模型转化为计算机可以识别的程序代码，即开发碾压混凝土坝动态施工过程仿真系统。通过对大坝的施工过程进行仿真计算及对仿真结果进行统计分析，得到管理及技术人员所需要的有用信息。利用图形渲染引擎OGRE建立以仿真计算结果为依据的三维可视化系统；对虚拟场景中的建模机制和方法进行探讨；实现直观、友好的交互功能，施工数据动态显示窗口，可以清楚全面的展示当前施工信息数据。