倒虹吸管是输水工程穿越河道、山谷、凹地、或其他障碍物经常采取的压力输水管道,是一种渠道交织建筑物,是灌区配套工程中的主要建筑物之一。随着水利工程的成长,长距离输水工程的范围逐步加大,当输水工程穿越河流或低谷时,常采取倒虹吸管结构。为确保结构的安全,工程中常采用预应力倒虹吸。由于预应力施工工艺复杂且倒虹吸工作环境具有一定的腐蚀性,因而倒虹吸结构易发生开裂及渗漏病害。本文以沁河倒虹吸实际工程为背景,研究倒虹吸常见的施工病害:(1)钢绞线张拉不到位,有效预应力实测值与设计值相差较大;(2)部分波纹管孔道堵塞,钢绞线没法张拉,提出相应的补强办法。采用大型通用有限元软件ANSYS模拟倒虹吸波纹管堵塞,研究波纹管堵塞位置识别方法,分别计算六种工况时不同补强措施下倒虹吸力学性能,比较分析加固方案的可行性。主要研究内容和结论如下:首先,研究波纹管堵塞位置识别方法。采用ANSYS建立三维有限元模型,模拟倒虹吸不同位置堵塞,确定理论伸长量与实际伸长量之间的修正系数,给出波纹管堵塞位置与实测伸长量关系表达式,通过实测伸长量确定波纹管堵塞位置。其次,以倒虹吸水平管身段为例,计算六种工况下管身结构及顶板、底板、竖墙的应力状态,分析能否满足相关的设计要求。最后,模拟当波纹管堵塞后,采用粘贴碳纤维布加固法和增设预应力筋法加固倒虹吸,比较分析不同的加固方案下管身、顶板、底板、竖墙应力,验证倒虹吸加固方案的可行性,为实际工程中倒虹吸波纹管堵塞加固技术方案提供参考。