新型空间网格潜水门结构创建及受力性能研究OA

【目的】挡水坝和闸门是水利枢纽的重要组成部分,现有水工建筑物常面临开裂、施工周期长以及阻碍鱼类洄游等问题。开展新型空间网格潜水门结构创建及受力性能研究,提出由空间钢网格与钢筋混凝土体组合而成,集成传统挡水坝与水闸功能,同时具备生态鱼道的可升降式新型潜水门结构体系。【方法】通过3D3S钢结构设计软件对潜水门进行三维建模,利用Fluent软件优化溢流曲线参数以提升结构的过流能力和溢流面压力分布特性,在有限元软件ANSYS中进行受力性能分析。【结果】(1)潜水门结构在正常使用状态下的最大位移为28.7 mm,最大应力为267 MPa;(2)湿模态自振频率为3.65 Hz,结构抗震性能良好;在升降过程中,结构位移和应力在规范允许的范围内有所增大。【结论】与传统挡水坝和闸门相比,提出的新型空间网格潜水门结构不仅受力性能良好,而且施工周期短、综合成本低,还可兼作生态鱼道,有助于减轻水利工程对河流生态系统的影响,展现出较高的工程应用价值和环境友好性。