水工混凝土结构的工作应力直接反应了结构的健康状况,是水工建筑物安全性评价和加固改造的重要依据。混凝土工作应力的测试方法很多,其中最常使用的是应力释放法。现有研究和工程实践表明,应力释放法的操作难度高,测量误差大,很难真正运用到于实际工程中。因此,本论文采用理论分析与实验研究相结合的方式,采用数字图像和应力释放法,分析现有方法的误差来源,在此基础上提出更准确、操作更便捷的混凝土工作应力测量方法。本文的主要内容包括以下几个方面:(1)利用Ansys有限元软件,建立开槽法测量混凝土工作应力的数值模型。分析试件尺寸、应变片长度和开槽形状等对测量实验结果的影响,在此基础上提出合理的开槽深度、应变片长度参数,为实验和工程实践提供参考。(2)利用Ansys有限元软件,建立环孔法测量混凝土工作应力的数值模型。分析试件尺寸、应变片长度、圆芯内圆面大小和环孔孔径尺寸等对测量结果的影响规律;在此基础上为实验中环孔孔径尺寸、应变片长度或圆芯内圆面尺寸的选取,提供理论支撑。(3)进行了带预制切槽、预制环孔的混凝土试件试验,采用数字图像技术测量试件加载的过程中,混凝土试件表面应变变化情况,分析不同开槽深度、不同荷载下应力释放情况,验证数字图像和应力释放法结合测量混凝土工作应力的可行性。(4)模拟混凝土结构实际工作情况,研究了试件切孔后应力释放情况。采用数字图像方法测量试件的开槽(钻孔)前后的应变,定量分析应力释放情况,研究本文提出的工作应力测量方法测量精度。