辛利春，陈军伟，赵 喆，胡世喜

(中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司，湖南 长沙 410014)

坝下游面钢衬钢筋混凝土压力管道(简称坝后浅埋管)作为一种新型的布置形式，在国内外的混凝土坝后式电站中应用广泛[1]。这种结构的设计原则是钢衬与外围钢筋混凝土联合受力，同时允许在工作内水压力、水锤等作用下混凝土出现若干径向裂缝以发挥钢材强度，但需控制裂缝宽度[2-4]。坝后浅埋管在正常运行时管道外围钢筋混凝土将带裂缝工作，管道外围混凝土材料属于准脆性材料，其抗拉强度很低，在内水压力等荷载作用下管道外围混凝土会发生不同程度的开裂，甚至会出现贯穿性裂缝。在施工期和运行期的温度、应力场、地震作用、管坝相互影响及外包混凝土裂缝、缝宽等问题是复杂的块体非线性问题[5-7]。

本文以某强震区水电站坝后浅埋管为例，建立坝基-坝后浅埋管-坝后式厂房的有限元模型，对运行期管坝后浅埋管道结构受力特性进行分析，进而对其安全性进行定量评价，为类似工程提供借鉴。

1 工程概况

某拦水坝典型坝段宽度26.5 m，坝高117.5 m，建基面高程2 342.00 m，坝顶宽度29.0 m，坝底宽度97.5 m。

引水系统为单管单机布置，由坝式进水口和坝后浅埋管组成，引水系统总长110 m，其中钢管段总长102 m。坝后浅埋管采用钢衬钢筋混凝土联合受力的结构型式，包括上弯段、斜直段、下弯段及下平段。上弯段、斜直段、下弯段钢管内径8.5 m，近厂房段钢管直径渐变为7.6 m。上、下弯段转弯半径分别为18 m和22 m，斜直段坡度与下游坝面相同，为1∶0.7，钢管外包混凝土外表面与下游坝面齐平。……