塢式船閘閘首結構應力變形三維有限元分析.pdf

1、由于塢式結構（又稱為U型結構）具有整體性好、防滲性強、對地基承載力要求較低等優(yōu)點，越來越多的建于軟土地基和復雜地基上的船閘采用這種結構。船閘的閘首作為船閘工程的主要組成部分，閘首工程結構計算的正確性對保證船閘設計的合理性起著決定性的作用，而現如今在閘首的設計方面主要還是將空間問題簡化為平面問題進行計算，為了能反映船閘三維結構的受力特點，本文依托潁上復線船閘，借助ANSYS分析軟件采用解析法及三維非線性法對船閘閘首應力及變形特征進行計算分

2、析，并采用單因素分析法探討回填土參數及回填土表面荷載對結構內力的影響，得到以下結論:
　　(1)通過對解析法計算結果和有限元法計算結果進行對比分析，得到兩種方法的計算結果比較接近，說明三維數值模型能夠較真實反映閘首復雜荷載和使用條件，驗證了模型的正確性和實用性以及計算結果的準確性。
　　(2)通過不同工況下對結構應力和位移的分析，可以得到閘門上的水壓力是引起閘首結構在順河向產生位移的主要原因;閘首底板表面在三種工況下都產生了

3、不同程度的拉應力，在閘首邊墩與底板接觸部位以及邊墩與閘門接觸部位出現不同程度的應力集中;在三種工況下，由于有回填土壓力的作用，左側邊墩變形和應力大于右側邊墩，豎直方向閘首結構主要受到壓應力。
　　(3)通過對影響結構受力的因素進行分析，結果表明:土體強度越高結構本身的應力、接觸應力、沉降位移、水平位移及摩擦滑移越小，反之就越大，但土體內摩擦角變化的影響較粘聚力對結構受力和位移影響更敏感;回填土表面均布荷載對結構物的受力和位移影響較