余星睿，杨光明，刘 良

(1.河海大学能源与电气学院，江苏南京211100；2.中水淮河规划设计研究有限公司，安徽合肥230601)

0 引 言

弧形闸门支臂属于大跨薄壁结构，这类结构的极限承载力主要取决于结构的稳定承载能力，结构的稳定性分析方法主要有特征值屈曲和非线性屈曲分析，因此对支臂结构进行屈曲分析很有必要。特征值屈曲分析能够快速、简单地求解出理想化弹性结构的临界屈曲荷载和屈曲模态，其屈曲模态亦可作为非线性屈曲分析时施加的初始缺陷[1]。弧形闸门支臂在实际制造、安装、运行等方面会产生初始缺陷，对支臂进行含初始缺陷的非线性屈曲分析，可更好地衡量结构的失稳特性。

针对闸门支臂的稳定性问题，国内部分学者进行了较多的研究。章继光等[2]考虑材料弹塑性影响，基于屈曲挠角法理论研究了弧门支臂空间屈曲荷载的求解方法及影响因素。曹青等[3]运用屈曲问题的有限单元法，采用NASTRAN软件对弧门支臂的屈曲荷载影响因素进行了探讨。丁峰等[4]等结合工程实例，利用ANSYS对弧门支臂进行特征值屈曲分析，研究了支臂夹角，支臂臂杆、立柱、斜撑杆等截面尺寸参数对屈曲临界荷载的影响。

综合分析国内外各类弧形闸门事故，可以发现大多都是因弧形闸门开启泄流时支臂失稳从而导致破坏，因此对闸门开启泄流时的支臂稳定性进行研究具有重要的理论价值和现实意义[5]。本文结合工程实例，采用ANSYS对不同开度泄流工况下的闸门支臂进行特征值屈曲分析，并首次考虑支臂的初始缺陷进行非线性屈曲分析，为实际工况下闸门运行稳定性数值模拟分析提供了借鉴。……