基于Abaqus仿真计算的节制闸墩结构安全设计分析研究

官志龙

(广东省源天工程有限公司，广州 511340)

1 概 述

闸墩等水工设施作为水利建筑物中重要承受荷载的结构，其结构设计安全稳定性对工程长期运营具有重要意义，因而水利工程设计人员长期对此类水工结构开展过诸多方案优化计算分析[1-3]。其中有些学者与工程设计人员基于室内物理模型试验原理设计水工结构原型，结合工程实际荷载状态设置不同工况下的水工结构破坏实验，研究破坏过程中水力特征或应力变形特征，为水利工程设计提供参考[4-6]。当然，在现场利用原位仪器或声发射等微观监测仪器，亦能开展水利结构安全运行分析[7-9]。但不可忽视，室内模型试验或现场监测均需要长期准备前期工作，因而数值仿真计算手段解决了此类矛盾。利用仿真计算软件，基于不同现场实际荷载工况，可分别计算出不同设计方案在各工况下应力或变形变化特征，或研究出渗流演化特征，对探讨最佳设计方案均有较大帮助[10-12]。本文利用Abaqus仿真软件建立闸墩锚固洞计算模型，并根据锚固洞顶面不同设计方案开展对比分析，为确定最适合该闸墩锚固洞的设计方案提供科学依据。

2 工程概况

某水库枢纽设施是粤西地区水资源重要输送调控水工结构，承担区域农业用水、工业用水及枯水期一部分生活用水供应，年承担水量超过200×104m3。下游建设有输水渠道与抽水泵站作为水利输送调控站，渠道总长度超过80 km，渠首流量设计为0.65 m3/s，渠道内衬砌结构均采用防渗与防固结双系统，确保渠道内水资源输送效率。……