程天竞

(淮安市水利工程建设管理服务中心，江苏 淮安 223300)

通常水闸在开闸泄水时，由于其泄流流量较大、工作水头较高或者孔口尺寸较宽等影响因素[1]，闸门所承受的水推力驱动值亦随之增大[2]。闸门在水压力驱动下通过弧门支承体传递至闸墩[3]，使得支承体与闸墩间的连接部位即颈部产生巨大的集中拉应力[4]，颈部上游闸墩中亦会形成较大面积的拉应力区[5]。而泄水闸室作为一种复杂的空间结构体系[6]，传统的计算方法较难真实地反映其时空受力状态，这便给设计工作者提出了一个难题。若采用普通钢筋混凝土闸墩结构，较难达到结构的抗裂和限裂要求，其会造成拉应力值及变形均增大，结构物的耐久性亦会降低[7]。

为保证结构能够达到承载能力与正常使用这两种极限状态的条件。有设计工作者通常在弧门支承结构中采用预应力技术[8]，使得锚索在预压驱动作用力下可以全部或部分补偿弧门推力驱动下的拉应力[9]，预应力技术的实施方法一般为在闸墩与支承体结构间的颈部布设高强钢丝或钢绞线预设压应力[10]。

而在预应力体系、锚索布置及应力控制标准等方面，更多的采用经验、半经验的成果[11]。基于上述研究背景，为了研究并发展预应力闸墩结构设计理论使之达到更安全可靠、经济合理的要求，以满足现代预应力技术在弧形门闸墩中的应用。本文依托某泄洪闸的地形地质、结构受力条件，利用三维有限元数值模拟技术和方法、借助有限元分析软件，研究了泄洪闸闸室结构在施工期、服役后各特征水位运行工况条件下的应力与变形特性。……