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随着我国拱坝建设高度增加与筑坝技术提升,拱坝坝后电梯井结构已广泛应用于水工设计中。电梯井结构可以布置于坝内、坝外或坝内外相结合型式。因拱坝坝身较薄,电梯井不宜设于坝体内部。当电梯井结构以坝内外相结合型式布置时,既能满足交通运输要求又同时能减小工程中混凝土用量。同时,电梯井属于拱坝高耸附属结构,因此其抗震性能应在设计中重点考虑。目前国内外对于拱坝坝后电梯井结构的研究文献较少,对于电梯井结构在不同情况下应力、位移等规律没有深入地研究,并且电梯井与坝体的连接型式没有统一的规范,设计中通常依据工程经验来设置电梯井与坝体连接型式,但往往不是最合理连接型式。本文采用数值仿真分析法,以某工程中的电梯井结构为研究载体,研究电梯井结构在不同情况下应力与位移的分布规律。本文主要研究内容及成果如下:(1)对电梯井结构在正常温升、温降工况与地震温升、温降工况整体位移和关键部位的应力规律进行研究。结果表明,电梯井结构在正常温升、温降工况与地震温升、温降工况顺水流方向位移最大。因坝体自身变形作用,电梯井四周侧墙拉应力出现在电梯井底部与坝体连接处附近。隔墙受楼梯层影响,产生横河向拉应力。坝体内部楼梯层的水流向与横河向拉应力值较大。(2)研究结果表明当电梯井顶部连接板厚度取1/100h15/100h1时(h1为位于坝体外部电梯井高度),能有效降低地震温升、温降工况下电梯井顶部各向位移,但在连接处产生较大的水流向与竖向拉应力。正常温升、温降工况随着连接板厚度增加,拉应力值逐渐降低。地震温升、温降工况下,当连接板厚取4/100h1时,电梯井顶部与连接板处拉应力最小。(3)研究结果表明电梯井上游面与坝体下游面回填混凝土高度为2/10h16/10h1时,正常温升、温降工况连接部位拉应力值较小。地震温升、温降工况电梯井上游侧墙与回填混凝土顶面连接处产生较大的竖向拉应力,随着回填高度的增加,竖向拉应力值降低,电梯井楼梯层在回填混凝土顶面高程处的水流方向与横河向拉应力增加,随着回填高度增加,楼梯层应力整体呈下降趋势,电梯井上游内侧墙水流向拉应力较大。(4)研究结果表明电梯井下游面、侧面局部加厚高度为1/10h14/10h1时,正常温升、温降工况与地震温升、温降工况下电梯井左右侧墙水流向拉应力与下游侧墙的横河向拉应力降低,位于回填混凝土顶面处楼梯层应力随着电梯井底部加厚高度增加而逐渐降低,回填混凝土下游面横河向拉应力随回填高度增加而逐渐降低。