陈 敏,曹邱林

(扬州大学 水利科学与工程学院,江苏扬州 225009)

基于有限元船闸结构应力分析研究

陈 敏,曹邱林

(扬州大学 水利科学与工程学院,江苏扬州 225009)

针对沭新河北船闸的工程实例,借助三维有限元分析软件MSC.MARC对船闸上下闸首及闸室建立有限元模型,考虑船闸在运行期中的各种工况,对船闸结构应力进行分析,得出船闸上、下闸首及闸室结构的应力分布情况,并对部分结构进行承载能力分析,从而对船闸的工作性态进行评价。实例分析表明,运用三维有限元分析能适应该船闸的复杂结构和受力特点,相对传统计算而言提高对该工程的计算效率和计算精度,且分析结果能较直观、精确反映该建筑物整体强度状况。

有限元;船闸;应力分析;计算模型

1 问题的提出

近年来船闸作为航运开发中十分重要的水工建筑物之一,进入快速发展阶段。船闸工程在施工及运行期间由于地基、结构、地下水位、闸室水位、墙后填土等各种因素的共同作用下,产生各个方向的拉、压应力。若拉、压应力超过构件的允许值,船闸结构就会因为强度不足而产生各种拉、压破坏,直接影响工程的安全运行。因此有必要对船闸结构的应力情况进行分析研究。

由于常规计算方法无法全面的考虑到各种荷载的共同作用,因而有必要采用三维有限元软件对其整体强度进行研究分析。

2 计算原理和方法

为对船闸上、下闸首、闸室整体结构的受力状态进行全面的分析,采用三维有限元软件对其整体强度进行研究分析,并对其安全性进行评价。……