4.3 计算模型

以15号机组段为研究对象，上、下游分别以厂坝分缝处和下游墙外表面为边界，上下游平面宽度39m；两侧以机组段永久缝为边界，平面长度42.4m。上部取至高程67.00m，下部取至高程40.00m（直锥段底部）。计算中模拟了混凝土、蜗壳钢板（按实际厚度模拟）、座环和固定导叶等。

坐标轴以机组中心为原点，x轴指向下游为正，y轴指向左岸为正，z轴竖直向上。高程40m处的位移全约束，其他边界面自由。压力钢管设有伸缩节，所以蜗壳进口按自由端考虑。

图4.3-1 混凝土网格图

线弹性计算中，不模拟钢筋，计算网格如图4.3-1所示。对可能出现裂缝的部位，网格进行了加密。共划分单元47763个，结点50651个，其中混凝土单元42418个，钢板单元3893个。混凝土、座环和和固定导叶采用8结点六面体单元，钢板采用4结点板单元，按实际厚度模拟。

在非线性计算中，钢筋采用一维杆单元，按实际位置模拟，埋置于混凝土单元中，程序自动耦合自由度。由于钢筋层数较多，不一一给出钢筋模型，在钢筋应力图中可见钢筋模型。