佘伟威,陈国龙,余 磊,徐伟杰,贾卓凡

以秘鲁圣加旺Ⅲ水电站气垫式调压室闭气钢板与衬砌为对象，基于三维数值模拟，围绕钢板布置方式、钢板厚度及衬砌厚度三个关键参数开展协同优化研究。首先对比分析内侧式与夹心式两种钢板布置形式，结果表明夹心式可与混凝土形成复合夹层结构，显著提升体系整体刚度，使洞周最大拉应力降低约17%、最大压应力峰值降低约10%，在变形控制与应力重分布方面均优于内侧式。随后对10-16 mm 钢板厚度进行参数化计算，结果显示厚度为控制围岩位移的主导因素，增厚可使竖向与水平位移减少约60%，但超过12 mm后刚度增益呈明显边际递减。进一步对100-130 mm 衬砌厚度进行对比，研究表明110-120 mm 区间可有效降低洞周应力集中并显著收缩高位移区，其中120 mm 在安全性、稳定性与经济性之间具有最优综合表现，而130 mm 更适用于拱顶、端部等关键受力部位的局部加强。

岩石力学；气垫式调压室；闭气钢板；衬砌优化；数值模拟

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