吴思远，王正中，王 岳，徐 超，刘计良，吴守军

(1.同济大学 土木工程防灾国家重点实验室，上海 200092；2.西北农林科技大学 旱区寒区水工程安全研究中心，陕西 杨凌 712100；3.西安理工大学 水利水电学院，西安 710048)

弧形闸门作为水库大坝的调蓄建筑物，在完成预定复杂工况(静、动水各开度启闭)的同时，要保证结构自身稳定，以满足整体枢纽全生命周期安全运行的要求。通常弧形闸门可简化为主梁支臂框架体系，其属于中柔度结构形式[1]，加之启闭杆及周边止水对其结构刚度约束有限[2]，在运行过程中，结构失稳破坏问题普遍存在[3]。以往弧形闸门按规范要求，首先应满足静力稳定，在此基础上增加动力安全系数[4]，此类设计方法，存在局部强度雍余，不满足节能降耗的发展要求，同时忽略了实际工程中所存在的复杂流激振动现象，如强迫振动、自激振动和参数振动等耦合工况[5]。众多调查结果表明不良振动是闸门破坏的主要因素[6]。因此为了提高弧形闸门设计水平，迫切需要从动力学角度进行结构优化及减振控制研究。而结构动力分析的前提是建立一个合理高效的分析模型。

传统弧形闸门有限元分析基于原型数据直接建模，而实际结构中，阻尼的不确定性，虚杆、虚板的影响及长期运行造成的锈蚀缺陷等问题，凸显了有限元建模过程的理想化，而与实际运行工况存在一定差距，导致实践中危险估计不足，威胁闸门乃至大坝整体运行[7]。而工程人员在进行有限元模型误差分析时往往仅通过经验判断进而改良，缺乏理论依据。……