泵站闸门结构水力特性及地震动力响应特征研究

为研究韩庄水利枢纽泵站挡水闸门的水力特性及地震动力响应特征,采用ANSYS-Fluent建立了水体流场分析模型与流固耦合场结构动力计算模型,分析了不同开度工况下闸门结构渗流场与动力响应水平特征。研究表明,开度从0.1逐步增大至0.9,流线特征逐步由挑流、射流演变成绕流、分流,壅水特性减弱。流场内流速、动水压强随开度均为先增后减变化,开度0.3下水力参数最大。不同开度下各阶次自振频率具有显著的增幅特征,只有开度0.3、0.5时,自振频率呈稳定递增;开度变化,结构振型在中底部振动与横、次梁S振型特征之间变化,但无水工况下振型维持在底部横梁。地震波峰频增大,大主应力整体响应水平提高,但随开度变化趋势仍呈先增后减再二次递增变化,递减段位于开度0.3~0.5。本文对闸门运营开度工况调整及抗震设计具有理论参考价值。