文档介绍：三峡大学
硕士学位论文
水工钢闸门可靠度设计与研究
姓名:魏保兴
申请学位级别:硕士
专业:机械设计及理论
指导教师:朱大林
20050501
内容摘要

结构可靠性理论研究已经有 70 多年的历史,它的思想和理念已经扩展到结构分
析和设计的方方面面,其研究成果也已应用于结构设计规范中,促进了结构设计基本
理论的变革与发展。我国很早就开始了这方面的研究,并于 1992 年颁布了《工程结
构可靠度设计统一标准》,从而为相关工程部门制定相应的可靠度设计规范提供了指
导,但至今水工钢闸门领域的设计仍然采用传统的容许应力法进行设计,而不能满足
工程需要。因此,许多从事结构可靠度研究的学者真对此问题进行了大量深入的研究,
为水工钢闸门可靠度设计做出了巨大贡献。
本文在前人研究成果的基础上,首次采用空间结构模型对闸门进行可靠度研究。
在具体研究过程中,以有限元理论和可靠度理论为基础,采用概率极限状态设计原则,
提出了应用于水工钢闸门可靠度设计分析方法,计算时充分考虑了水工钢闸门中变量
的随机特性,通过可靠性理论建立水工钢闸门的极限状态方程,然后利用有限元软件
Ansys,对闸门进行可靠性和灵敏性分析,计算相应的可靠指标;最后针对工程设计
需要,在前面得到可靠度的基础上利用 Fortran 语言编制了分项系数计算程序,通过
电算得到了闸门按可靠度理论设计时的分项系数。
通过研究促使水工钢闸门可靠度设计理论与方法趋于科学与完善,丰富其研究内
容,为将来水工钢闸门设计规范修订提供一定的参考。
最后总结全文并提出了水工钢闸门领域需进一步开展的研究工作。
关键词:可靠性有限元水工钢闸门主梁分项系数

II
Abstract

The research of structural reliability theories has already had a history of more than 70
years, its thoughts and principles have already expanded the aspects of structural analysis
and design, its research have also applied to the structural design specifications, promoting
the basic theories of structural design to change and develop. The research of the aspect
have begun in our country long before, and promulgated Unified Design Standard for
Reliability of Engineering Structures in 1992, thus provide the guidance to the related
engineering sections to draw up the homologous specifications of reliability design. But
the design of hydraulic steel gateway still adopts the definite value theories design until
now, it can't satisfy the demands of the engineering. Therefore, many scholars who be
engaged in the structural reliability research have carried on a great deal of thorough
research to this problem, and make a lots contributions to the reliability design of hydraulic
steel gateway.
This research subject bases on the finite element theories and the reliability theories,
adopt the principle of the probability limit state equation design, putting fo