李 锋，吕 丹，闫 喜,杜 永

(1.中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司,西安 710065；2.特变电工新疆新能源股份有限公司西安光电技术部,西安 710065；3.黄河上游水电开发有限责任公司，西宁 810008)

0 前 言

泄洪闸闸室体型是复杂的大型空间结构，由于体型变化较大，若按常规平面方法计算，则计算模型很难简化，计算误差较大，而且闸墩及弧门支承牛腿承受弧门传递的较大水推力，使得闸墩受力更加复杂。因此，有必要通过三维有限元计算了解闸室段的应力应变分布规律，并验证闸室段结构形式的合理性，为闸室体型优化、结构配筋以及防震抗震设计提供依据。

本文以某水电站泄洪闸闸室为例进行三维有限元静动力分析。闸室进口底板高程1 746.00 m，闸顶高程1 763.50 m，闸室顺水流方向长40.00 m，垂直水流方向18.5 m长为一独立闸段，之间设永久沉陷缝，缝墩厚6.0 m。闸室内设平板检修闸门槽和弧形工作闸门。闸室体型及材料分区如图1所示。

1 计算基本资料

1.1 材料参数

混凝土[1]与基岩材料力学参数见表1。

表1 材料参数表

1.2 计算荷载

计算荷载包括自重、水重、静水压力、动水压力、扬压力、地震力、浪压力、泥沙压力、弧门推力、提门力等[2-3]。对于弧门推力及提门力：

(1) 正常蓄水位、常遇洪水工况，单个牛腿承受正推力N1=7 900 kN，水平夹角26.857°；平行于牛腿表面切向力(剪力)S1=40 kN；侧推力H1=910 kN；支铰作用点距闸墩边缘85 cm。

图1 泄洪闸闸室体型及材料分区图 单位：高程，m；其它，cm

(2) 弧门开启瞬间工况，单个牛腿承受正推力N1=9 050 kN，水平夹角26.857°；平行于牛腿表面切向力(剪力)S1=450 kN；……