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設計的壩體斷面需滿(mǎn)足規定的應力條件。在中國，在基本荷載組合下，重力壩壩基面的最大垂直正應力應小于壩基容許壓應力，最小垂直正應力應大于零；在地震情況下，壩基容許出現不大的拉應力。對于壩體應力，在基本荷載組合下，下游面最大主壓應力不大于混凝土的容許壓應力；上游面的最小主壓應力（不計揚壓力）應大于或等于0.25（為水的容重，為壩面計算點(diǎn)的靜水頭）。應力分析的方法可歸納為理論計算和模型試驗兩大類(lèi)。目前常用的模型試驗方法有偏光彈性試驗、激光全息試驗和脆性材料試驗。理論計算方法有如下兩種。

①重力法：又稱(chēng)材料力學(xué)方法。它計算簡(jiǎn)便，適用范圍廣，已經(jīng)過(guò)模型試驗和工程實(shí)踐的驗證，有一套成熟的應力控制標準。重力法的主要假定是：壩體水平截面上的垂直正應力呈直線(xiàn)分布，其計算公式如下：[529-03]式中[529-04]和[529-05]為作用于壩段上全部荷載的法向力總和和對計算截面形心軸的力距總和；為計算截面面積；為計算截面積對形心軸的慣性矩；為計算點(diǎn)到形心軸的距離。

②有限單元法：彈性理論中的一種數值解法。將結構劃分為若干結點(diǎn)聯(lián)系的有限個(gè)單元，利用邊界條件和連續條件，根據彈性理論列出單元的應力、應變、位移關(guān)系式和全部結點(diǎn)平衡方程組。依靠電子計算機計算出壩體和壩基內各點(diǎn)的應力和變形。對于實(shí)體重力壩的應力分析，一般可采用二維有限元法，屬于空間性質(zhì)的問(wèn)題，可采用三維有限元法。

對于中、低壩，當地質(zhì)條件較簡(jiǎn)單時(shí)，可只用材料力學(xué)方法計算壩的應力。對于高壩，尤其是當地質(zhì)條件復雜時(shí)，除用材料力學(xué)方法計算外，宜同時(shí)進(jìn)行模型試驗或采用有限元法進(jìn)行計算。