司黎晶，何妙妙，冯淑琳，王子凯

（1.镇江市工程勘测设计研究院有限公司，江苏 镇江 212003；2.吴中区水务局，江苏 苏州 215104）

水工结构设计水平决定了工程安全稳定运营的长久性，而水工设计需经多次优化，获得最佳设计方案，取得最适配工程的设计参数，工程竣工后运营安全与成本才属最优。为此，李宁霄、施得兵等、陈斌等利用物理模型试验理论，按照实际工程设计方案进行原模复制，在室内建立水工模型，加以相应的运营工况荷载，完成结构设计方案的比选优化，为工程设计提供实践参考。另有一些学者参照已有工程设计方案，基于现有工程的长期运营监测，判断设计方案利弊性，综合考虑拟建工程的适用性，这也是工程设计优化的一种重要手段。无论是物理模型试验方法还是运营监测已有工程方案，比选优化成本较高、周期较长，因而数值仿真手段逐步得到广泛应用。宁威锋、杨海全、庞敏敏利用ABAQUS、ANSYS 或者 COMSOL 多物理场仿真平台等，完成有限元模型静、动力场特征计算分析，进而获得设计参数与水工结构间关系，最终判断适合水工结构的最佳方案。本文根据苏州河口下游泄流闸孔钢加固结构设计优化问题，利用Midas 仿真平台进行设计方案优化分析，为工程设计提供计算依据。

1 工程仿真

1.1 工程概况

为提升苏州河下游泄流能力，河口建有一泄流闸，承担着地区防洪、排涝及水位控制作用。目前，水闸最大工作流量285 m3/s，闸前泥沙淤积较严重，河水最大含沙量达8.5 kg/m3，水闸运营畅通性受限较严重，闸门最大开度仅为原设计的65%，闸室底板高度由原26.5 m 降低至21.8 m，水闸工作能力及性能均受削弱。……