水闸是水利工程中常见的建筑物,它的主要作用是调节水位、控制流量。作为水工建筑物的重要组成部分之一,水闸为其所在地区带来了巨大效益。在我国,大小地震时有发生,这不但使得国家经济受到威胁,还将人民的生命财产安全推向了危险地带。而由于水闸的功能与性质,它的安全与稳定又关乎着某些地区人民的安危。与其他建筑相比,水闸的投资相对较大,当其所在场地发生严重震害时,工程就会出现安全问题。此类问题还可能导致连锁反应,出现次生水灾,然而,次生灾害引发的破坏要比地震本身引发的破坏严重得多。现如今,地震预测技术还处在研究阶段,为使得水闸在震后仍正常运行、地基稳定,使得水闸底板沉降均匀、地基土体不发生液化,我们就有必要对水闸进行地震荷载作用下的结构分析及抗震设计。本文结合工程实例,运用有限元计算软件ANSYS,以某溢洪道五孔泄洪闸的中间孔为研究对象,建立了三维有限元模型。水闸结构复杂,且体积大,底板上的水位发生变化时,水闸结构的内力也会改变。本文对该研究对象进行了不同工况下的静力分析,以得到其应力最不利状态,以及地基沉降最大值。结果表明,闸室变形及应力值均在规定范围内。在此基础上,本文采用模态分析,依据反应谱理论,对闸室进行了抗震分析,研究其动力响应规律。通过模态计算,提取闸室自振频率并计算自振周期,得出水闸在地震工况下无较大振动。研究水闸在横河向地震荷载作用、地震荷载与静力荷载共同作用下闸室的位移与应力,并与静力工况进行比对,得出结构在几何体形、材料突变处引起应力集中,其余部位的应力值都在材料的极限应力范围内。此结果验证了该工程泄洪闸设计的安全性,该研究方法对类似工程有一定的借鉴作用。