程天竞，魏金亮

(1.淮安市水利工程建设管理服务中心，江苏 淮安 223300， 2.上海同瑞环保工程有限公司，上海 200040)

1 概 述

供水工程等水利工程中常用到闸门这类水工结构，针对该类水工结构，已有一些学者进行过静力稳定性分析或强度等校验设计工作[1-3]。但不可忽视，当流水中出现流冰体固体结构，其冲击碰撞作用会对闸门的安全稳定性带来较大影响，这类动力响应问题已不能照搬静力分析方法[4-6]。许多学者与水利工程师通过在室内进行修建水利工程等模型，基于试验研究水工闸门在冲击等动力荷载下结构响应特征，为闸门进行水工设计提供试验依据[7-9]。另外还可以利用现场安装传感器监测手段，研究闸门运营过程中数据变化规律，为评判闸门的安全稳定性提供参考[10-11]。作为工程领域重要研究手段，数值计算较为高效，能模拟计算出复杂工况中工程结构应力或位移等结果[12-14]，为水利工程设计提供重要的计算参考。

2 研究对象

某供水工程位于华北地区，承担着区域内水资源蓄水调度的重要作用，布设有6台泵机引水，蓄水池联通引水与输水管道，其中在蓄水池中前后端均设置有弧型钢闸门，准确调度水资源流量。供水工程设计资料表明，该闸门半径10 m，厚度2 m，以横纵梁支座作为骨架支撑结构，每个横梁高度1.2 m，宽约0.8 m，所用材料为22 mm的工字钢，共有13根横梁；每根纵梁高度为0.2 m，厚度约为12 mm，设置有加筋肋板，提升支撑结构抗弯性能，共有7根纵梁；支杆结构亦为工字钢，截面宽度为0.08 m，高为0.14 m，支杆连接臂为矩形梁体结构，整个支杆系统与横纵梁骨架结构之间以厚25 mm的隔板连接。……