ANSYS在水工平板钢闸门检测中的应用浅析

汪魁峰

【摘要】利用有限元法对水工钢闸门在一定荷载工况下，进行各构件受力、变形分析是一种很好的方法。本文以辽宁某河干流大型拦河闸钢闸门现场安全检测和评价为背景，阐述ANSYS有限元方法在水工平板钢闸门强度和刚度计算中的具体应用，并结合应力、应变测试数据进行对比，综合分析钢闸门现状质量和安全情况，结果表明计算结果准确、可靠，测试方法科学、可行，可为类似工程的设计、检测、施工等提供指导和借鉴。

【关键词】检测和评价；ANSYS有限元法；水工平板鋼闸门；应力应变测试

1、引言

本文以辽宁某河干流大型拦河闸钢闸门现场安全检测和评价为研究对象，阐述ANSYS有限元方法在水工平板钢闸门强度和刚度计算中的应用，并结合测试结果综合分析钢闸门现状质量和安全情况。该闸担负着城市防洪任务，同时也是灌溉用水控制工程，工程设计洪水标准100年一遇，校核洪水标准300年一遇，并能通过500年一遇标准洪水，最大泄流量超过7000m3/s。工程主体拦河闸采用露顶式平面定轮钢闸门，孔口尺寸9.6m×6.0m（宽×高），单扇钢闸门重35t，设计水头5.5m，动水启闭。每扇钢闸门配备一台集中驱动双吊点固定卷扬式启闭机，容量2×400kN，其上游侧布置平面检修闸门，静水启闭。

2、钢闸门应力测试过程

2.1 测试工况确定

以检测工况符合或接近设计工况为原则，现场利用汛期高水位的自然条件，使闸门上游水位为35.95m，闸门下游无水，堰顶高程为30.50m，闸门的作用水头5.45m，接近设计水头5.50m。……