砌石拱坝是一种便于就地取材的材料坝,在福建砌石坝建设中特别是中小型坝占据很大的比重。随着时间的推移,一些砌石拱坝运行多年后,被鉴定为须除险加固的三类坝。砌石拱坝在除险加固后除了直观的观测效果,本文通过建立有限元模型,进行加固效果仿真分析,建立起理论数据支撑。本文研究了坝体温度荷载及坝体自重有限元分析的基本原理,论述了温度计算的边界条件,介绍刘国明教授编写的计算程序sqtp.f及arch.f,详细阐述了有限元计算及其等效应力的计算思路及计算原理。以实际工程绿泉水库砌石拱坝为例,对其进行了有限元建模和计算,用等效应力法计算出的应力结果与现行拱坝设计规范容许应力标准进行分析比较,得出结论。论文主要研究的内容及成果如下:(1)在计算中采用在坝基交界面处设置薄层单元以分离基础的约束内力。文中模拟了大坝在实际运行状态下的力学行为,考虑水压力、淤沙压力、温度场、重力场的作用,用有限元法计算分析了各种水位、温升或温降等不同工况组合下坝体的应力规律,后用等效应力法计算,并将其计算成果与规范标准进行比较,对培厚加固前后大坝的应力情况进行评价。(2)以温降为主要荷载作用的工况,最大位移出现在左、右半拱中间顶部,整个坝体基本下沉,其中拱冠梁顶部附近坝体下沉量较大。以温升为主要荷载作用的工况,上部坝体均上抬,最大上抬量出现在拱冠梁顶部,其余部位坝体下沉,其中拱冠梁中下部下游面附近坝体下沉量较大。(3)除温降工况两岸顶拱端局部出现应力集中,其余部位坝体经培厚加固后主拉应力均小于加固前。砌石拱坝上游面培厚加固措施使坝体应力得到了改善。绿泉水库砌石拱坝上游培厚加固有限元等效应力分析为绿泉水库大坝除险加固效果提供理论数据支撑,为同类加固砌石拱坝工程提供借鉴,对有限元仿真分析应用进行了有益的探索。