曾祥华

（上海勘测设计研究院，上海 200434）

1 工程概况

大溪水库建于1958年11月，位于溧阳市区西南的观山、黄家山、愚公山一带低山丘陵区，库区距溧阳市13 km。水库集水面积为90 km2，水库总库容1.03亿m3。水库以防洪、灌溉为主，兼顾供水、养殖等，与溧阳沙河水库、宜兴市横山水库一起成为太湖湖西宜溧山区的3座大型水库，属太湖西南河水系上游的骨干防洪工程。

大溪水库为大（2）型水库，枢纽工程等别为Ⅱ等，主要建筑物为2级建筑物。新建溢洪闸布置于乌龟山与前山之间的垭口位置，为3孔宽顶堰结构，工作闸门为3扇弧形钢闸门。

2 有限元分析模式与分析目的

岩基上的溢洪闸底板与基岩间存在结构面，闸室边墩与回填土体亦非连续介质，在传统的结构有限元计算分析[1-3]中，底板和基岩以及边墩与回填土体的结构单元往往共用节点，导致当边墩受侧向土压力作用时，闸室底板与基岩之间以及闸墩与侧向土体间可能出现拉应力，应力分析结果不能反应结构的真实受力状态，甚至会出现错误的结果。本文在对大溪水库溢洪闸的有限元分析中采用了接触模型[4]，接触单元可以较好地模拟混凝土与基岩、土体等介质接触面的压紧和张开效应。此种模型更接近结构的真实变形状态，计算结果也更为合理。

此外，溢洪闸本身的动力响应也是结构分析的重点及难点，本文所提的动力响应既包含对地震动的响应，也包括对溢洪时高速水流的脉冲振动响应。动力响应分析的前提是计算出结构的各阶自振频率，进而分析闸室的某一阶自振频率是否会与脉冲水流发生共振。……