俞佩斯　潘炳成　叶居东　吴淑芬

摘 要：针对大跨度船闸结构刚度差异较大、荷载分布不均匀的特点，采用传统结构力学方法进行简化分析可能存在一定误差。本文结合宁波某大跨度船闸工程实例，采用有限元软件对船闸闸首结构进行数值仿真分析，研究闸首结构的应力、变形。研究结果表明，有限元法能直观反映出船闸闸首各部位的应力、变形分布规律，同时经应力积分得到的内力成果可直接用于配筋计算，为类似复杂水工结构的精细化设计提供参考。

关键词：大跨度船闸;有限元;结构内力

中图分类号：TV691文献标识码：A文章编号：1003-5168（2021）15-0052-04

Abstract： In view of the big difference of stiffness and uneven load distribution of large-span ship lock structure， there may be some errors in the simplified analysis by traditional structural mechanics method. In this paper， combined with a large-span ship lock project in Ningbo， the finite element software was used to carry out numerical simulation analysis of the lock head structure， and the stress and deformation of the lock head structure were studied. The results show that the finite element method can intuitively reflect the stress and deformation distribution of the various parts of the lock head. At the same time， the internal force results obtained by stress integration can be directly used for reinforcement calculation， which provides reference for the fine design of similar complex hydraulic structures.

Keywords： large span locks;finite element method;internal force of structure

由于船闸结构形式的复杂性和荷载分布的不均匀性，船闸各部位的结构受力状态差异较大，因此，采用合理方法进行船闸结构内力分析，是保证船闸结构安全性的关键[1-2]。而船闸闸首作为船闸工程的关键部位，结构形式多样，设备较多，受力状态十分复杂，又是克服水头的主要建筑物，因此闸首结构的安全稳定是整个船闸正常工作的保证，是设计的难点[3]。有限元法能反映闸首各部位的共同作用和相互影响，也可以考虑结构的不规则外形和复杂荷载的影响，能够更真实地反映其受力特性[4]。

1 工程概况

本文以宁波某大跨度船闸作为工程实例。该工程等别为Ⅱ等，船闸为500 t级Ⅳ级船闸，相应闸首、闸室建筑物级别为3级，导航、靠船建筑物级别为4级，位于挡水前沿的外海侧闸首级别与海堤一致，为2级。

1.1 外海侧闸首