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水闸是调节水位、控制流量的一种低水头水工建筑物,在供水、防洪、航运、发电、灌溉等水利工程中已经得到了十分广泛的应用。闸室是水闸的主要组成部分,其结构的安全性、可靠性非常重要,因此其计算方法的研究也很有意义,原有的平面手算方法能够使计算得到合理的简化,但是却不能考虑闸室各构件和地基土之间的相互作用对闸室结构的内力和变形的影响。本文以影堂水闸为例,在不同的约束形式下,采用平面手算和空间有限元两种计算方法进行闸室结构的静、动力分析,并将采用不同方法的计算结果进行比较分析,确定其方法的优劣。主要研究内容及结论如下:1.综述闸室结构的研究现状,用平面手算方法对影堂闸室进行计算分析,并算其安全性和可靠性。2.根据闸室的结构特点,提出三种计算模型,分别是单独的机架桥模型、闸室底面固定模型和土体、闸室相互作用模型,运用ANSYS有限元软件分别建立其三维空间有限元模型,并进行静力计算分析,然后将平面手算结果与三种空间有限元模型计算结果相互比较,得出不同计算方法、不同计算模型下各闸室构件的受力性能。由此可得出:(1)平面手算结果相对空间有限元计算结果结构内力偏大,平面手算结果偏于保守,但其计算简便、快捷;(2)三种空间有限元模型计算结果相比较可知,考虑土体、闸室相互作用模型的机架桥内力计算结果最小,即越是接近实际工作状况的模型,计算结果越小,也越精确;(3)高、低墩交界处,闸墩与底板交界处都易产生应力集中现象,是常规算法无法考虑到的,在以后的设计及复核计算中应予以重视;(4)闸室周围土体的存在使应力集中现象更加明显,对闸室结构受力有着不可忽视的作用。3.探讨闸室结构动力计算分析方法。分别采用反应谱法和时程分析法对影堂水闸进行动力有限元分析,得到了影堂水闸在7度地震作用下的动力响应,将两种有限元计算结果和拟静力法计算结果进行比较分析,可得出:(1)有限元计算结果较平面拟静力法计算结果偏小,拟静力法计算结果较为保守,且不能考虑到应力集中现象,但其计算简单、快捷;(2)时程分析法能够考虑到土体、结构相互接触作用以及结构进入弹塑性阶段的响应,计算结果相对拟静力法和反应谱分析法偏小,偏为准确,也最能反映结构的真实受力情况。