目前有许多已建水工挡水建筑物随着使用年限的增长,老化现象越显突出。有的呈现病险状态。因此准确、及时地评价大坝的隐患和病害,及时采取处理和加固措施,是当前水利工程管理中亟待解决的一项重要课题。而对大坝隐患和病害的把握需要我们对挡水建筑物结构应力、位移变形分布的准确了解。 本文围绕连拱坝应力位移的研究,介绍了连拱坝应力位移研究的现代计算方法,并且比较了这些方法的优缺点,及适用的场合。详细地研究了连拱坝静力、动力反应,论述了三维有限单元法的原理及基本方法,及在结构静力、动力计算中的应用。以及结构地震动力理论,详细介绍了振型叠加反应谱法。在这些理论方法的基础上,选用纯拱法将连拱坝划分成单拱型式,计算连拱坝的应力位移。介绍了大型商业软件ANSYS在三维有限元计算中的实现方法,并利用其对平桥砌石连拱坝进行静、动力分析。比较两种方法下得出的结果,并提出加固设想。主要内容如下: 1.研究了空间连拱坝计算的三维有限单元法,将整个连拱坝和地基作为一个整体,进行静动力分析。并且比较了各种方法的优缺点,和适用场合。 2.采用结构力学法对连拱坝进行结构应力分析。 3.研究动力反应谱法在空间连拱坝地震计算中的应用。 4.采用ANSYS结构分析软件,对溧阳平桥砌石连拱坝进行三维有限元静力分析和动力响应分析。静力分析采用弹性和理想弹塑性材料进行模拟,动力分析则是采用了模态分析并结合动力反应谱法进行。分析计算结构在设计水位、校核水位和地震作用下变形和应力分布状况,求出了结构的自振特性和水平地震作用下的动力反应;并对整个连拱坝及右岸直立墙的安全和合理性进行了评价,并提出加固设想。