模型试验概况工程背景和研究内容以某碾压混凝土重力坝下游面钢衬钢筋混凝土压力管道工程为研究背景，*大坝高为160m，厂房坝段宽为30m.考虑到设计地震烈度为IX度，背管段采用浅预留槽的布置形式，下游坝面以下的留槽深度为6.75m，约1/2的管体在坝面以内，钢衬外包钢筋混凝土厚度为1.5m，管径10.5m.
管道剖面形状为方圆形加小贴角，贴角边长为1m，斜直段管侧与坝体相接处以垫层分隔，底部以插筋和键槽与坝体相接<6>.按规范<7>方法确定了管道钢材用量，环向钢筋3层，其中靠管道内壁布置1层，距钢衬外表面为100mm，靠管道外壁布置2层，钢筋中心间距200mm，外层钢筋混凝土保护层厚度为80mm.
取管道斜直段3/4处的断面为研究对象，设计内水压力为1.23MPa，采用平面结构模型，对内水压力作用下，钢材配置与裂缝宽度的关系、钢衬外包混凝土厚度与裂缝宽度的关系，以及涂刷防水涂料的短期效应进行试验研究。
模型尺寸、材料和制作模型试验按几何相似和物理相似原理设计，考虑试验条件和测试要求，选定原型与模型的几何比尺为26.25：1，沿管轴线方向取100mm，材料弹性模量和内水压力相似常数均为1，忽略体力的影响，则应力和应变相似常数均为1，位移相似常数为26.25.制作了3组平面模型，称为A组、B组和C组，每组包含2个对比模型，称为A1，A2等，共计6个模型。原型与各组试验模型的基本参数。
测点布置与试验装置模型试验荷载只考虑内水压力，采用套筒式的加压装置，加压内套筒外直径为380mm，钢管与内套筒间为10mm的加压空腔，在空腔两端用橡胶密封圈密封，形成一个密封的加压空腔，在模型两边用法兰盘将内套筒固定，用油泵将油注入加压空腔模拟径向内水压力，进行加压试验。模型试验加压示意图和试验设备布置。
试验结果裂缝开展模型的初裂荷载和位置见，同时也给出了第2条裂缝的开裂荷载和位置，方位角（a）。外包混凝土厚度对结构的初裂荷载影响较大，A模型和B模型初裂荷载较接近，约为1.3MPa，比C模型初裂荷载大，由此可知，外包混凝土厚度越薄，则初裂荷载越小，这一规律基本与厚壁圆筒弹性分析规律一致。各模型初裂位置在管腰0°或180°断面附近，由于管壁混凝土厚度较薄，只要裂缝一经产生，管壁混凝土一裂即穿。第2条裂缝的开裂荷载与初裂荷载相差较小，位置一般为与初裂位置同一直径的另一断面上。
结论（1）考虑到坝后背管既要遵循联合承载的基本原则，又要保证钢筋混凝土的耐久性，认为裂缝控制的基本思想可为：允许混凝土开裂，充分发挥钢材作用，以减小缝宽措施尽量限裂，同时辅以“补裂”措施提高开裂钢筋混凝土的耐久性。（2）总用钢量相同时，减薄钢衬，加大钢筋用量，直接提高含筋率，并且采用细而密的布筋方式，可有效地减小缝宽。
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