摘要：水閘底板結(jié)構(gòu)計算方法很多，各種方法計算結(jié)果相差較大。本文通過對倒置梁法與彈性地基梁法的應(yīng)用分析，提出了解決整體式水閘底板計算問題的簡單實用辦法。
　　關(guān)鍵詞：水閘底板；計算方法；分析應(yīng)用
　　0引言，水閘底板與閘墩連在一起形成一個空間結(jié)構(gòu)，受力比較復(fù)雜，目前還沒有精確的理論分析方法以進(jìn)行計算。其下的地基反力分布不僅與底板的尺寸、剛度、彈性模量、荷載大小及分布等因素有關(guān)，也與地基的變形特性密切相關(guān)，計算時最大的困難在于難以準(zhǔn)確地反映地基塑性開展區(qū)的影響，只能作出一些假定來解決。整體式平底板是應(yīng)用最廣的底板形式，以下僅就其計算問題進(jìn)行探討。
　　1計算理論分析整體式平底板的平面尺寸遠(yuǎn)較厚度為大，與一般彈性地基板的受力條件不盡相同。沿水流方向，閘門前后的水重往往相差很大；在垂直水流方向以承受閘墩傳來的集中荷載，并受相鄰結(jié)構(gòu)的影響。對此類復(fù)雜的空間問題，通常簡化為兩個方向的平面問題進(jìn)行處理。在順?biāo)�流方向，因與閘墩形成一個倒“T”形梁，剛度很大，彎曲變形遠(yuǎn)較垂直水流方向的為小，主要是受拉或受壓，可按偏心受壓(拉)公式計算，因而比較簡單，本文不作探討。在垂直水流方向，底板單獨抵抗彎曲變形，主要是受彎，常截取單寬板條(即梁)進(jìn)行強(qiáng)度計算。目前，工程上常用的計算方法以倒置梁法和彈性地基梁法為主。
　　倒置梁法假定地基反力（均布）作荷載，底板當(dāng)做梁，閘墩當(dāng)支點，按倒置的連續(xù)梁計算其內(nèi)力。該法的缺點是忽略了各閘墩處變位不等的重要因素，計算得的支座上的反力與閘墩實際傳給底板的荷載一般來說事不相等的，誤差較大，應(yīng)用上存在一定的局限性，但是實驗證明，對于整體式平底板小型水閘或在閘墩上分縫單孔凈寬較小的多孔中型水閘，由于其上部結(jié)構(gòu)剛度相對而言較大，當(dāng)建在較為堅實的地基上時，倒置梁法的精度足以滿足要求。彈性地基法則假定底板和地基都是彈性體，底板下的地基反力是未知的，其計算方法根據(jù)地基土可壓縮層厚度與地基梁半長的比值不同，可分為基床系數(shù)法、有限深地基梁法和半無限深地基梁法等。本文所指的彈性地基梁法即為最后一種方法。此法既考慮了底板變形與地基沉降的協(xié)調(diào)一致，又考慮了邊荷載的影響，其計算思路正確，計算理論目前比較完善，計算成果精度高，因而其應(yīng)用范圍較廣。2實例應(yīng)用分析針對上面提到的兩種計算方法，通過實例來分析比較兩者之間的異同，為今后水閘底板計算提供更為有效的設(shè)計思路。某中型三孔水閘，單孔凈寬3.0m，邊墩厚0．75m，采用鋼筋混凝土整體式平底板，長×寬一9．5m×12．5m，厚o．7m，閘墩與底板同長，高4．5m，邊墩擋土高度5．2m兼有除澇、蓄水之功能，除澇流量58．9m3／s。閘室上游設(shè)有檢修便橋，中間設(shè)置排架(上部為啟閉機(jī)層)，交通橋布置在下游并公路連接．閘基為中等堅實地基。計算時分二種時期進(jìn)行，即完建期和運行期(設(shè)計洪水位)以主閘門門槽為界分別截取單寬1.0m板條來進(jìn)行分析計算。采用倒置梁法和彈性地基梁法計算出的結(jié)果分別繪于圖1和圖2中。
　　
　　比較圖1和圖2可以看出，從定性上講，兩種方法求出的彎矩圖的走勢分布規(guī)律是一樣的，特別是門槽下游側(cè)兩者的彎矩圖走勢更加相似。這也說明了倒置梁法計算精度的可靠性。從定量上講，采用倒置梁法求得的邊墩支座處彎矩皆大于彈性地基梁法的結(jié)果，相差一20％～30％(負(fù)數(shù)表示后者比前小)；而中墩支座處的彎矩及跨中彎矩皆小于后者的結(jié)果，相差30％～40％。對于水閘底板這類較大尺寸的結(jié)構(gòu)來說，這種差異應(yīng)該是被允許的。關(guān)于這一點，可以通過配筋計算(從略)得以證明。更進(jìn)一步地講，本例所算得出的兩種計算方法的誤差幅度，在其它類似的計算中也曾驗證過。據(jù)此，可以提出這樣一種計算新思路，即在一般情況下，進(jìn)行水閘底板內(nèi)力計算時，可以先采用倒置梁法進(jìn)行計算，然后對計算結(jié)果進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整(增加或減少)，從而實現(xiàn)與彈性地基梁法的計算結(jié)果更加接近，但又省去了繁瑣的彈性地基梁法的計算過程。這樣一來，將會對今后的水閘底板設(shè)計計算帶來很大的方便，不失為一種值得推廣應(yīng)用的好方法。
　　3結(jié)束語嚴(yán)格地講，本文總結(jié)出的計算方法，只是經(jīng)驗總結(jié)，尚缺乏科學(xué)的論證，因而在應(yīng)用上還存在一定局限性，它僅對本例這種閘型或相近閘型比較適用。對于其它型式的水閘底板不宜盲目套用。更簡便、更實用的水閘底板設(shè)計計算法有待于在今后的工作實踐中研究、探索。