水工隧洞作为输水工程的重要组成部分,在整个工程中发挥着至关重要的作用。然而,一直以来,许多已建或者在建隧洞均存在不同程度和不同类型的缺陷,导致衬砌结构出现应力集中及变形过大的不利状况,缩短隧洞的使用寿命,严重的甚至导致隧洞坍塌,造成重大经济损失乃至人员伤亡。因此,对隧洞进行有效的加固就显得尤为重要。粘钢加固是在混凝土构件表面用建筑结构胶粘贴钢板,使钢板与混凝土构件成为一个整体共同承载,以提高结构构件承载力或刚度的一种加固方法。国内外有不少学者对粘钢加固技术进行了研究,这些研究主要集中于粘钢加固的具体工程应用和工法,以及粘钢加固钢筋混凝土梁的试验研究与理论计算分析,但目前关于粘钢加固在水工隧洞中具体是怎样起到加固作用及加固效果如何的研究较少。研究水工隧洞粘钢加固的加固效果及影响因素,有助于更加深入地理解水工隧洞粘钢加固的承载特性,对于推动粘钢加固技术在水工隧洞中的进一步应用具有重要的意义。因此,本文基于有限元理论,以实际工程为例,采用数值模拟的方法,对水工隧洞粘钢加固的加固效果及其影响因素进行研究,主要的研究内容及研究成果如下:（1）以深圳东江水源工程三棵松C隧洞为例,对衬砌混凝土的开裂非线性和接触非线性等进行了模拟,建立了隧洞粘钢加固前后的三维有限元模型,分别分析了隧洞停水检修期和运行期的线弹性和非线性计算结果,通过对比分析加固前后的衬砌变形、应力及开裂状况,以及衬砌安全系数提升的情况,以此对隧洞粘钢加固效果进行分析及评价。结果表明粘钢加固可以提升整体的刚度和强度,改善衬砌的变形,抑制衬砌混凝土开裂,钢板可以帮助衬砌承担部分拉应力,衬砌结构的受力状态也得到了明显改善,有利于提高结构的安全性,对衬砌结构的稳定起到了很好的作用,粘钢加固效果良好。（2）对粘钢加固后衬砌安全系数提升的情况进行了分析。加固后衬砌整体的轴力和弯矩都有所减小,结构受力状态更好。衬砌安全系数有所提升,拱部增大较多,边墙和底板增大较少,但边墙中部和底板中部安全系数的提升却尤为重要,使上述部位由不满足安全要求变为满足安全要求。边墙、底板转角处、底板因内力较大,是低安全系数的危险区,可考虑对其加固。其中特别是底板转角处,安全系数最小,该处判定为最危险截面,底板转角附近也是应力集中区域,需着重考虑其受力特性与加固措施,可以考虑适当加厚该处的钢板厚度,另外在设计中应注意该部位的配筋设计。（3）针对粘钢加固的影响因素,以衬砌的变形、应力和开裂状况作为评价指标,分析了钢板厚度、胶层厚度和钢板弹性模量对加固效果的影响,提出综合优化建议。计算结果表明:当钢板厚度达到10mm时,继续增加钢板厚度衬砌变形和应力的改善速度较为缓慢,但加固成本却增加较多。同时钢板也不宜太薄,厚钢板刚度较大,能够有效地限制衬砌的变形以及改善结构的受力状态。从加固效果和经济方面进行综合考虑,建议钢板厚度选择4mm-10mm;根据不同胶层厚度的衬砌变形、应力和开裂状况计算结果,胶层厚度选择2mm-3mm较为合适;钢板弹性模量较大时,粘钢加固能够更有效地提升整体的刚度和强度,衬砌结构的变形和应力状态都得到了更好的改善,同时能够更有效地抑制混凝土开裂。所以在选择加固用钢板时,可以在一定范围内选择弹性模量偏大的钢板。本文以深圳东江水源工程三棵松C隧洞为例,采用数值模拟的方法,对衬砌混凝土的开裂非线性和接触非线性等进行了模拟,分析了水工隧洞粘钢加固的效果,以及粘钢加固对衬砌安全系数的提升情况,并开展了对粘钢加固影响因素的研究,提出综合优化建议。以期为类似工程的加固设计与数值分析提供参考借鉴,降低水工隧洞开裂破坏的风险。