曹士政 蔡建国 张晓辉

摘 要：本文结合合裕线裕溪一线船闸扩容改造工程大型三角闸门设计，对船闸三角闸门的刚性防撞体系进行了有限元建模。针对2000t的船舶正常通过船闸时出现的最不利工况，开展了刚性防撞体系的船舶撞击动力分析。研究表明，刚性防撞体系可以对三角闸门主体结构起到有效地保护作用，但刚性防撞体系由于消能作用差，在撞击过程中防撞面板和防撞杆件会出现塑性损伤，需要在最不利工况时对防撞体系进行维护。

关键词：三角闸门;刚性防撞体系;撞击;防撞面板

近年来，三角闸门已成为最常用的工作闸门型式。船舶在经过闸室时，存在与闸门发生碰撞的概率，造成闸门损坏，给航道的正常通行带来隐患。为了避免船闸闸门发生损坏，在三角闸门的迎水面会设置防撞系统。目前工程中使用最多的船闸闸门防撞结构为刚性防撞结构，所谓的刚性防撞结构指防撞面板和面板的支撑杆系都是由钢质材料组成。在闸门刚性防撞系统方面，相关学者做了一定的研究。迟朝娜[1]对谏壁船闸分析表明，无论是直线形防撞板还是折线形防撞板，均能起到减缓闸门主体构件受撞击作用的效果;沈波[2]根据淮安三线船闸人字闸门的工作特点建立有限元模型，分析了不同水位下人字闸门的自振特性和在不同撞击位置、不同撞击方向、不同水深条件下的振动规律;张志宁[3]等基于ABAQUS的显示动力分析对三角闸门的刚性防撞体系从撞击角度、船舶吨位以及撞击位置进行分析，研究闸门在撞击过程中的响应。……