以岸堤 水 库 溢 洪 闸预 应 力 闸墩 为 研 究对 象 ，遵 循 《水 工 混凝 土 结 构 设 计 规 范 》 (DL／T 5057．2009)的相 关规 定 ，对 预 应力 闸墩 的承 载力 和抗 裂 控制 进行 计 算 ，并应 用大 型 通用 有 限元 计算 软件 ansys对 溢 洪 闸预应 力 闸墩 进 行 了三维 应 力分 析研 究 ，得到 了典型 工况 下 的 闸墩颈 部 与型 钢 牛腿 结 合部 位 的混凝 土 内部 应 力分 布 情况 ，分 析 结果 为岸 堤 水库 溢 洪 闸墩预 应 力体 系 的设 计 与优 化提 供 了依 据 。 【关 键词 】 Ansys 预 应力 闸墩 三 维 有 限元 【DOI编 码 】 10．3969~．issn．1672．2469．2014．07．025 【中 图分 类 号 】 TV31 【文 献标 识码 】 B 【文 章 编 号 】 1672．2469(2014)07．0080—03 1 工 程概 况 岸 堤水库位于沂河 一级支流东汶河 上，总库 容 7．49亿 m，，兴利库容 4．51亿 m3，是一座 以防 洪 为主 ，结合农业灌溉 、城市供 水等综合利用 的 大 (2)型水库 ，也是 山东省第 二大水库 。除险 加 固后水库枢 纽由主坝 、副坝 、溢洪道 (溢洪 闸、 溢流 坝 )、输水洞和 防汛道路五部分组 成 。 水库溢洪 闸共 8孔 ，单孔 设计净宽 18m，闸 底板 与 闸墩采用分 离式钢筋混凝土 结构，闸墩厚 3．0m，闸室顺水流 向长 度 30．5m，垂直水流方 向 总 宽度 165m，为 目前 山东省 内设计 单孔宽度 、 挡水 高度最大 的水 闸。工作 闸门采 用露顶式弧形 钢 闸 门。闸墩局 部扇 形受拉 区采用预应 力混凝土 结构 ，弧 门支座采用 型钢混凝土组合梁 式锚体支 座 结 构 。 2 问题 背 景 一 般水 闸采用 小跨 度弧形 闸门时，弧 门支座 承 受的推力 较小 ，可采用普 通钢筋混 凝土 闸墩 。 弧 门支 座采用普通钢筋 混凝 土牛腿结构 ，闸墩扇 ·80 · 形受拉 区辐射 筋采用普通钢筋 即可满足要 求 。 岸堤水库溢 洪闸 闸孔净 宽达 18m，中孔闸墩 支铰承受 的最大法 向推力达 到 1o075kN，在弧 门 支座与 闸墩 的连接部位将产生 较大 的拉应 力，且 受拉 区分布面积 较大 ，若采用 普通钢筋混凝 土闸 墩及弧 门支座 ，则难 以满足结构抗裂 要求 。经过 综合分析 论证，设计采用 型钢 混凝土组合梁 式弧 门支座结构代 替传 统牛腿支座 ，并在 闸墩局 部扇 形受 拉 区通过 锚 固在 支座 上 的高 强度钢 绞 线来 施加 预应 力，以抵消弧 门水推力所产 生的拉应力 ， 解决 闸墩 局部 扇 形受 拉 区及与 支座 连接 部 位 的 承载能力及抗裂 问题 。 为 了解 设 计方 案 中预 应力 闸墩 扇 形受 拉 区 混凝土 中应力应变 分布规律 ，探 究锚索与 型钢 混 凝土组合梁 受力状况 ，为工程提供 可靠设计依据 ， 考虑 采用 空 间三 维有 限元 分析 方 式对 闸墩 进 行 应力分析计算 。 以溢洪 闸中孔为例 ，建立 中墩 的 三维有 限元模型，通过对典型工况下模型受力进 行计算分析 ，对设 计方案进 行评 价并提 出建 议

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