有限元内力法在超大型弧形工作闸门结构计算应用

以小湾泄洪洞弧形工作门为例,采用有限元内力法计算出闸门各构件的受力和内力分布情况,然后根据有限元内力法得出的构件内力,采用材料力学法计算构件应力,并与平面体系法及常规三维有限元计算得出的应力进行对比。有限元内力法建立在三维有限元法基础之上,不但具有常规三维有限元法的优点,能够反映出超大型弧形闸门的空间结构效应,而且还可以避免常规有限元法局部不合理的应力集中。

超大型弧形工作闸门三维有限元结构计算及分析

选取合理的计算单元型式,建立小湾泄洪洞弧形闸门三维有限元模型,合理确定闸门结构边界条件,进行闸门三维结构计算分析,得出闸门结构应力分布与变形情况。运用三维有限元法进行弧形钢闸门结构计算,可充分体现出闸门较强的空间效应,准确地计算出各构件的应力和变形,深入分析弧形闸门这种特殊结构的受力特点,不仅可以节省材料、减轻闸门自重,实现对闸门结构的整体优化,同时也可提高闸门的整体安全度。