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水闸是一种同时具有挡水、泄水的双重作用的低水头的水工建筑物,在防洪、排涝等水利领域中占有重要地位,它的应用十分广泛。其主要作用不但通过闸门的启闭来控制流量与调节水位,并且还担负着以防潮水倒灌和汛期排泄洪水的功能,一同发挥作用[1]。 本文主要介绍ANSYS有限元法的基本概念和原理以及在闸室结构分析时的应用,并结合工程实际,运用ANSYS有限元分析软件,建立闸室整体模型,进行静力动力分析:计算闸室在正常工况、校核工况和检修工况下的应力应变,并对闸室结构主要部分进行分析;采用振型分解反应谱法,对闸室进行动力分析,计算闸室在地震工况下的应力应变,分析地震对闸室整体影响;针对闸室加固向上游加长5m的情况,对完建期地基不同弹性模量进行敏感性分析,研究地基在不同弹性模量下,闸室主要部位应力应变变化情况,为水闸除险加固提供参考。 通过闸室不同工况的计算分析,得出了不同工况下闸室结构主要部位的应力和变形分布,并根据主拉应力判断结构是否需要配置钢筋;通过地基弹模不同方案下闸室结构应力和应变计算和对比分析,得出新老闸接触部位在各种情况下没有发生有害的梯度改变的沉降量,说明闸室加固方案的可行,对以后水闸除险加固提供了参考依据。