某弧形鋼閘門有限元分析案例目錄TOC\o"1-3"\h\u7932某弧形鋼閘門有限元分析案例 1227041.1弧形鋼閘門靜水壓力分析 1163031.2弧形鋼閘門框架分析 41.1弧形鋼閘門靜水壓力分析對(duì)弧形鋼閘門面板施加靜水壓力，具體的選取參數(shù)有彈性模量；泊松比；閘門材料密度為；弧形閘門面板殼單元厚度選取10mm。使用ANSYSWorkbench對(duì)該弧形鋼閘門進(jìn)行受力校核分析。圖1.1為弧形鋼閘門在靜水壓力作用下的應(yīng)力圖圖1.1弧形鋼閘門在靜水壓力下的應(yīng)力圖圖1.2為弧形鋼閘門在靜水壓力作用下的位移圖圖1.2弧形鋼閘門在靜水壓力下的位移圖由弧形閘門在靜水壓力下的應(yīng)力圖和位移圖可知，應(yīng)力最大值出現(xiàn)在下水平主梁、垂直梁（隔板）與大支臂交點(diǎn)處；應(yīng)力最小值出現(xiàn)在設(shè)計(jì)水位處（上游水面）；位移最大值出現(xiàn)在弧形面板中下部；位移最小值出現(xiàn)在鉸支座處。為進(jìn)一步測(cè)試閘門承載水壓力極限，將露頂式直支臂弧形鋼閘門設(shè)計(jì)水位抬高，以極限應(yīng)力值為參考條件，在ANSYS中改變?cè)O(shè)計(jì)水位y軸的數(shù)值，依次進(jìn)行模擬分析，得出露頂式弧形鋼閘門的最高設(shè)計(jì)水位。圖1.3為閘門潛孔式應(yīng)用設(shè)計(jì)水位示意圖圖1.3弧形鋼閘門潛孔式應(yīng)用設(shè)計(jì)水位示意圖圖1.4為弧形鋼閘門在設(shè)計(jì)水位為7.5m處的應(yīng)力圖圖1.4弧形鋼閘門在靜水壓力下的應(yīng)力圖（7.5m）圖1.5為弧形鋼閘門在設(shè)計(jì)水位為7.5m處的位移圖圖1.5弧形鋼閘門在靜水壓力下的位移圖（7.5m）由弧形閘門在設(shè)計(jì)水位為7.5m處的的應(yīng)力圖和位移圖可見，與設(shè)計(jì)水位為0m時(shí)對(duì)比，還是有不同點(diǎn)，其應(yīng)力最大值出現(xiàn)在下水平主梁、垂直梁（隔板）與大支臂交點(diǎn)處；應(yīng)力最小值出現(xiàn)在弧形面板中上部；位移最大值出現(xiàn)在弧形面板中上部；位移最小值出現(xiàn)在鉸支座處。根據(jù)弧形鋼閘門極限位置，以1m為間隔，依次調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)水位高度，模擬得到弧形鋼閘門在設(shè)計(jì)水位為0m~7.5m處的應(yīng)力最大值、最小值；位移最大值、最小值的分布。表1.1露頂式弧形閘門不同設(shè)計(jì)水位處應(yīng)力、位移分析弧形鋼閘門設(shè)計(jì)水位高度弧形鋼閘門應(yīng)力最大值弧形鋼閘門應(yīng)力最小值弧形鋼閘門位移最大值弧形鋼閘門位移最小值0101.830.11323.6701120.930.17723.4502137.030.24223.3503153.130.30623.0104169.230.37122.9405185.330.43522.7806193.240.47222.5707201.230.50122.2407.5205.150.53022.490根據(jù)弧形鋼閘門在設(shè)計(jì)水位為0m~7.5m處的應(yīng)力最大值、最小值；位移最大值、最小值的分析，其應(yīng)力最大值出現(xiàn)位置基本固定，主要在水平主梁、垂直梁（隔板）與大支臂交界處，位移主要出現(xiàn)在面板中部以及中上部，與之前的框架分析結(jié)果應(yīng)力最大值出現(xiàn)位置一致；由于弧形閘門為整體受靜水壓力力分析，與單獨(dú)分析框架以及水平主梁、垂直梁（隔板）彎矩?cái)?shù)值有出入，但其，滿足閘門強(qiáng)度設(shè)計(jì)要求，故設(shè)計(jì)的弧形鋼閘門總體合格。1.2弧形鋼閘門框架分析圖1.6為弧形鋼閘門主框架總彎矩圖圖1.6弧形鋼閘門主框架總彎矩圖圖1.7為弧形鋼閘門主框架總剪力圖圖1.7弧形鋼閘門主框架總剪力圖由弧形鋼閘門主框架總彎矩、總剪力圖可知，主框架彎矩與剪力最大值出現(xiàn)在水平主梁與大支臂的交匯處。根據(jù)閘門主框架的比較分析結(jié)果，發(fā)