下卧式弧形闸门启闭力计算及自振特性研究

摘要

下卧式弧形闸门作为一类新型闸门,其支臂形式、启闭情况及挡水时约束方式均与传统的弧形闸门有较大差异,为选出合适的启闭机类型,研究了其在运行过程中的最大启闭力及所处位置.此外,考虑到闸门约束的差异性,闸门在挡水运行过程中可能出现共振失稳破坏,采用有限元分析软件ANSYS建立闸门有限元模型,并利用模态分析模块,考虑流固耦合的作用,对闸门进行自振特性分析.研究结果表明:闸门运行至挡水位置时,启闭力达到最大值1472 kN;自振频率随着水头的增大而减小,致使诱发共振的风险增大,但基频均在脉动水流优势集中区外,正常情况下诱发共振的风险不大.