牛文宣 胡友安 沈安磊

（河海大学 机电工程学院，江苏 常州 213022）

近年来，随着经济的飞速发展，水路运输能力日益提高，船舶的航行数量和航行速度都在不断增加.但是，由于某些通航船舶的速度快、舵效低，闸门遭遇船舶碰撞的事故时有发生，给正常的水上航运、水工建筑物和闸门等带来了一定的安全隐患，造成经济损失，甚至人员伤亡.

一大型水利工程主要功能是挡洪、排涝、蓄水、引排水，控制内江水位和水质，满足特殊船只通航和连通引航道两岸的交通要求.为此，设计了由一个40m宽中孔和7个20m宽侧孔节制闸，以及一个20m宽副孔非标准船闸.中孔大跨度弧形工作闸门跨度40 m，高8.5m，闸门底槛高程1.5m，门顶高程9.89m.闸门采用卧式液压启闭机，全水头动水启闭，为目前国内跨度最大的弧形闸门，图1为闸门的安装布置图.作为该大型水利工程中主要通航道中的闸门，为了确保其安全性能，防止闸门在通航时的碰撞损坏，必须对闸门被船体碰撞后的损坏情况进行分析仿真，为闸门的设计、制造、维护和维修提供理论参考依据.

图1 大跨度弧形闸门安装布置图

图2为该闸门的三维结构模型图，闸门的门体结构采用空间板梁结构，门体有面板、主梁、纵隔板以及支臂等部件组成.闸门面板所在圆弧半径为8m，面板厚为24mm，面板上设置了8根主梁和11根纵隔板，支臂采用箱型梁，各板梁翼缘厚度不超过24mm.

图2 大跨度弧形闸门模型

1 碰撞基本理论

在研究船舶碰撞对闸门的影……