罗健平

(广东省水利电力勘测设计研究院有限公司，广东 广州 510635)

水利工程中结构设计牵涉面较广，选择最优的结构设计参数不仅有利于降低工程成本，同样有利于提升水工结构长期运行安全稳定性[1-3]。水工结构中尤以水闸等水利设施为重点，其设计复杂程度高、设计难度较大、应力变形场变化较大，是水利工程设计过程中不可回避的问题[4-5]，李莎莎、刘国庆、周勤等通过室内物理模型试验，研究室内小尺度模型下水利结构安全稳定性，为实际工程设计提供重要室内试验参数[6-8]。另一方面，从现场监测获取到的实际数据也有利于工程设计参照，因而，一些学者采用先进监测设备实时获取水利工程在运行过程中的应力变形场、渗流场等特征[9-11]，利用数值仿真平台，建立水利工程结构仿真模型，设定不同设计方案，并可高效对比不同设计方案下水利工程应力等分布状态，为选择最优方案提供计算参考[12-14]。本文根据实际水利工程中水闸结构预应力锚索设计方案，利用仿真计算平台分析不同设计方案下水闸关键特征部位的应力状态，为工程实际设计提供重要研究基础。

1 工程概况

为提升区域内水资源利用效率，考虑对粤北地区水利枢纽工程开展除险加固。该水利枢纽工程承担着区域内防洪、蓄水、发电及通航等重要作用，设计有水利大坝、发电厂房、泄洪水闸及输水渠道等水利设施，上游丰水期最大蓄水量超过300万m3，建设有多个……