涌潮荷载作用下大型桁架式平面闸门动力响应仿真分析

通过三维有限元数值模型进行涌潮荷载作用下大型桁架式平面闸门动力响应仿真分析,研究大型桁架式平面闸门的结构动力特性,得出流固耦合条件下闸门结构的振动频率变化特征。在此基础上,通过涌潮荷载作用模拟对结构的动力响应进行仿真计算,得出闸门动位移和动应力值。采用水弹性振动模型对闸门结构的涌潮动力响应进行试验验证。验证结果表明,仿真计算结果与试验结果基本一致,仿真计算结果合理。最后,针对局部应力集中现象对闸门结构进行修改优化,并提出抗振优化方案。

桁架式平面直升闸门结构有限元分析

以桁架式闸门为研究对象,根据设计经验确定桁架式闸门结构形式,并通过力学计算结果对主梁结构的弦杆和斜撑进行分类。建立桁架式闸门有限元模型,并选用不同的单元类型来模拟闸门主梁结构。有限元分析结果显示选用不同单元类型的弦杆和斜撑的轴力差别不大,并且和理论计算结果吻合度很高,桁架式闸门结构整体变形差别较小;其中,弦杆和斜撑全部选用LINK8单元,弦杆和斜撑分别选用BEAM188单元、LINK8单元的两种单元组合类型,其应力和变形差别更小。

船闸桁架式检修闸门的适用性分析

船闸检修闸门为工作闸门和闸室检修时使用,考虑总平面布置、启闭设备能力以及降低土建工程费用,检修闸门门重成为船闸金属结构设计的关键因素。桁架式检修闸门利用型钢代替实腹式检修闸门腹板,门重较同尺度实腹式检修闸门大为降低,在信江、赣江以及京杭运河多座船闸已有应用。对于山区河流高水头船闸,桁架式与实腹式检修闸门应用存在一定重叠。利用有限元软件,分析不同水头作用下桁架式检修闸门的应力和变形情况,验证特定尺度下桁架式检修闸门所能承受的极限载荷,给出桁架式检修闸门的推荐水头范围。