不锈钢闸门的有限元结果与分析

2020-08-04 10:05:48      点击:
不锈钢闸门的有限元结果与分析
经有限元计算分析,不锈钢闸门主体结构在关闭挡水工况下,不锈钢闸门整体的变形情况及应力分布见图4b,c,面板、主梁、水平次梁的静力特性其结果。
依据规范对主要构件进行强度、刚度的校核。在对钢不锈钢闸门进行强度验算时,首先应确定材料的允许应力,其值与钢板的厚度有直接关系。另外考虑不锈钢闸门的重要程度及运行条件,在构件允许应力计算时,一般乘以[0.9,0.95]调整系数,结合该项目具体情况,取值为0.9。面板本身在局部弯曲的同时还随梁系受整体弯曲的作用,因此还应当乘以弹塑性调整系数,b/a>3,取1.4;b/a≤3,取1.5。
采用第四强度理论对钢不锈钢闸门的强度进行验算,只有等效应力小于构件的允许应力才能满足强度的要求。由表2得:在不锈钢闸门主要的受力构件中面板的应力值大,为172.8不锈钢闸门的MPa,小于允许值270不锈钢闸门的MPa;主、次梁应力变化规律较为一致,大应力均出现在梁的跨中部位,从上部到底部有增大趋势,峰值为142.5不锈钢闸门的MPa,小于220不锈钢闸门的MPa。由于支撑约束的施加,在支撑部位出现了局部的应力集中现象,但其高应力尚未超过材料允许值,故整个不锈钢闸门结构的应力未超过构件的允许应力,钢不锈钢闸门满足强度要求。
依据规范规定,对于潜孔式不锈钢闸门,其主梁的大挠度与计算跨度的比值不应超过1/750,次梁不应超过1/250。由图4b及表2可知:不锈钢闸门结构整体的变形沿中心对称,发生大位移的构件为面板,其峰值位于不锈钢闸门底缘中心部位,为9.5不锈钢闸门的mm;主、次梁随着作用水头的增大,其变形也逐渐增大,但均未超过其允许值12.8不锈钢闸门的mm,因此钢不锈钢闸门结构满足刚度的要求。