朱承志，徐晓烨

（南京瑞迪建设科技有限公司,江苏 南京 210000）

0 引言

有限元法是把坝体与地基等连续体分解为有限数目的离散单元体,单元与单元之间通过结点相铰接,形成一个离散结构,凡是作用在单元上的荷载,都等效作用于结点,作为结点荷载[1]。相较于材料力学法,具有计算精度高,能适应各种复杂边界条件的优点。本文采取有限元法对坝体加固前后各工况下应力进行分析计算。

1 工程概况

雷公滩水库位于汉江支流南河上游,坝址以上控制集雨面积1410 km2,多年平均径流量为6.7×108m3。水库原设计总库容2550×104m3,死库容1080×104m3,为Ⅲ等工程,是一座综合利用的中型水库工程。

根据大坝安全鉴定结论,主要存在排水孔出水量大,帷幕灌浆不能满足要求,坝体坝基排水管堵塞失效,坝基扬压力偏高,坝体强度和稳定性不满足要求等问题。

因此,主要的加固设计工程建设内容包括：大坝加固工程（溢流坝段及非溢流坝段）、冲沙放空孔加固工程、灌溉输水管加固工程、输水隧洞加固工程、灌溉发电输水干管加固工程等。加固措施无疑将改变坝体应力分布,对加固后的应力计算非常重要。

2 有限元法应力分析

2.1 有限元模型建立

分别建立溢流坝段、非溢流坝段、灌溉发电输水干管坝段三个典型断面的三维有限元模型。有限元模型计算范围：向上游截取2 倍坝高,向下游截取2 倍坝高,向基岩截取2倍坝高。在横河向,非溢流坝段取宽度17 m,溢流坝段取宽度13 m,横缝布置在闸墩中间,闸孔净宽10 m,闸墩厚3 m,灌溉发电输水干管坝段取宽度17 m。……