实例分析：水闸结构有限元法计算方法

实例分析：水闸结构有限元法计算方法水闸工程属于一种较为常见的水工建筑，能够对水位与流量的变化进行控制，在发电、防洪、灌溉、航运等方面有着十分关键的作用。根据相关统计，我国各类水闸已经建成约五万座，当中小型的水闸有四万座多，中型的水闸有三千二百八十多座，大型的水闸有四百八十座多。在目前的世界上处于第一位。修建水闸，能够改善平原地区排涝、抗旱的能力，对当地农业进展起着促进的作用，替我国粮食的安全作出了很大的贡献。选择有限元分析方法，创立三维空间有限元模型，与此同时，还考虑地板、闸墩、与地基间互相的作用，这般得出的结果，可以比较真实、准确的反映出水闸结构的实际情况，提供科学依据给水闸的结构优化设计。所以，对水闸结构的有限元分析是有着非常重要的作用。水闸在发电、防洪、灌溉等水电水利工程当中属于一种被广泛应用的水工建筑。在平原地区。水闸大多数是建在土基上面的，它的底板都是由地基所支撑的，闸室是由地基体系组成的空间结构所组成。我国当前大中型的水闸设计中，典型的结构计算方式就是把闸室的底板、闸墩、工作桥等分开，做为独立的构件进行计算与分析，简化为 2 个方向的平面问题进行处理：在垂直的水流方向，水闸底板用单宽的板条，根据梁进行强度的计算；在顺水流的方向，闸墩根据偏心受压悬臂梁构件，实行材料力学的方式进行计算.根据法律规范中常常用到的计算方式有：反力直线分布法、倒置梁法，根据地基梁半长 L 与地基土可压缩层厚度 H 的不同比值，分为基床系数法、有限深弹性地基梁法、半无限深弹性地基梁法，这些方式共同的特征就是截板为梁，并假定地基反力沿闸室横向均匀分布，且假定地基与底板都属于弹性体，反映不出作为结构各部件受力之互相影响所造成的整体作用。开敞式的水闸通常都不会考虑闸墩上部结构工作桥的影响，虽然这些计算方法比较简单，可是每种方法使用起来都有相对的局限性，对边界条件的考虑太过简单、结构的各构件变形协调无法一致、对荷载处理太过理想化等缺点，由此力学模型得到的计算理论和现场实测量的结果与真实表现出的变形以及受力特性有一些出入。所以，建立水闸力学模型与选择切合实际的计算方式是影响着结构计算结果正确性的重要环节。对于那些复杂的受力条件的闸室结构宜视为整体结构，选择空间有限元法进行变形、应力的分析。一、计算的原理与程序对结构进行离散化就是有限元法分析，以有限个单元体，对结构进行离散化，从而替代原先的连...