由于诸多原因，青铜峡5号坝段出现的三大裂缝（图14.11）影响大坝的安全运行。根据泄流激励的原型观测结果，利用融合带通滤波的随机减量法及Prony方法识别大坝结构动力特性，并结合大坝整体有限元动力计算（图14.12～图14.13）综合评价青铜峡大坝的裂缝长度以及结构的整体性。整体有限元计算工况见表14.4，识别结果与计算结果见表14.5。有限元计算模型的边界模拟范围：取上、下游基础的长度为12.5m，基础的最大模拟深度为15m。边界条件：基础地面取三向约束，其余面为法向约束。
图14.11 三大裂缝分布示意图
图14.12 整体模型有限元模型图
图14.13 厂房坝体段有限元模型图
表14.4 整体有限元计算工况(https://www.xing528.com)
表14.5 各工况结构自振频率计算与识别结果 单位：Hz
结果表明：①由于坝段“三大条”裂缝的出现，使得结构的性能有所降低；②结构三大裂缝并非贯穿性裂缝，结构仍然具有一定的整体性；③计算出不同裂缝深度对自振频率的影响，经计算机组坝段当裂缝开展为由基础向上、三大裂缝长度22m左右时，结构的自振频率为与识别结果相近。
青铜峡导墙在长期运营过程中发现导墙结构振动过于强烈，于是，在导墙顶部布置5根高1m、宽0.6m的钢筋混凝土大梁（即加筋梁）与渠道另一侧的挡土墙相连，以减小导墙振动，如图14.14所示。根据工程实际情况，合理确定地基模拟深度和边界条件，模型中地基模拟深度为50m，地基的五个面均加上全约束，将与水流方向垂直的两个导墙面法向约束。导墙和地基采用solid45实体单元，水体对结构的影响采用mass21质量单元来模拟，该段导墙沿水流方向长度为17m，有限元模型如图14.14所示。该段导墙第一阶自振频率识别结果为5.295Hz。
图14.14 导墙有限元模型
（a）导墙—挡土墙—水荷载—地基耦联作用下的有限元模型；（b）所研究导墙的有限元模型
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