重力墙式堆石坝的构造是上游侧为混凝土或浆砌石砌体的重力墙,下游侧为堆石,也有的坝上游侧是干砌石重力墙,上游面另设置混凝土或浆砌石等防渗墙。库水压力、淤沙压力和扬压力等主要荷载由重力墙与堆石体共同承担,重力墙与堆石体互相支撑,维持稳定。本文的研究结构为重力墙式堆石坝,研究的目的在于针对不同的工况下,重力墙式堆石坝的变位、应力及重力墙墙后堆石压力的大小和分布趋势,揭示重力墙墙背粗糙度对重力墙式堆石坝位移、应力及墙背堆石压力不同程度的影响,力求验证重力墙式堆石坝的传统设计方法,使重力墙式堆石坝结构设计更趋于合理化,基于以上认识,本文做以下几个方面研究及得出的主要结论:(1)当同时考虑堆石体的力学特性和重力墙式堆石坝的变形特性时,作者用有限单元法对结构体系讲行分析研究,堆石体采用弹塑性的D-P(Drucker-Prager)本构模型,研究不同的工况下,清溪沟水库工程变位、应力大小及分布趋势及重力墙墙后堆石压力的大小和分布情况。(2)有限元分析中,在堆石与重力墙之间引入无厚度的接触单元,调整重力墙与堆石体接触面的摩擦系数,研究接触面摩擦系数对重力墙式堆石坝的变位、应力分布及墙后堆石压力的影响情况。结果显示重力墙墙后堆石压力也随着摩擦系数的增大而减小。(3)用传统的经典力学公式算求清溪沟水库空库和蓄水两种工况下重力墙上下游边缘应力应力及重力墙墙背堆石压力大小,利用变位方程法计算重力墙水平位移。