1、水工弧形閘門是重要的擋水和泄水建筑物,其安全對整個樞紐至關(guān)重要。但由于閘門屬于薄壁輕質(zhì)結(jié)構(gòu),在動水荷載下容易發(fā)生振動,對閘門動力特性的研究顯得十分必要。閘門面板承受動水荷載作用,然后通過支臂和支鉸將水壓力傳給閘墩,所以閘門振動要受到水體和閘墩的影響。而且,閘后不同泄流條件,如淹沒出流和自由出流,閘門振動響應(yīng)又不盡相同,所以閘門振動是復(fù)雜的流激振動問題。物理模型試驗和數(shù)值計算結(jié)果可以對比驗證,確保兩者的正確性,所以試驗和數(shù)模相結(jié)合是一種研

2、究閘門振動的有效方法。
　　本文結(jié)合瀾滄江里底水電站泄洪底孔弧形工作閘門,通過試驗和數(shù)值計算對其流激振動特性進行了研究,并進行支臂優(yōu)化設(shè)計。主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)根據(jù)模型試驗原理和要求,選擇合適水彈性材料,按一定的幾何比尺設(shè)計了閘門水力學(xué)和水彈性模型,進行了閘門荷載量測和流激振動響應(yīng)試驗,并分析試驗結(jié)果。
　　(2)利用ANSYS建立水體-閘門-閘墩耦合數(shù)值模型,將物理模型試驗結(jié)果與數(shù)值計算結(jié)果進行了對比,驗證

3、了兩種方法的正確性,然后與不考慮水體的閘門-閘墩耦合數(shù)值模型以及閘墩剛性處理的數(shù)值模型的計算結(jié)果進行對比,分析了閘墩和水體各自對閘門振動的影響。
　　(3)通過不同淹沒度以及自由出流泄流條件下的水彈性模型試驗,研究了閘后淹沒出流和自由出流時閘門閘墩的流激振動響應(yīng)特性。
　　(4)通過不同支臂型式閘門的動、靜力分析,研究了支臂間斜、橫向連接系對支臂靜、動力特性的影響。最后,通過對比確定了一種支臂優(yōu)化型式,既滿足靜力和動力穩(wěn)定要