水工弧形鋼閘門是水利工程或水利樞紐的“安全閥”,對保障工程建筑物的安全發(fā)揮著重要作用.弧形鋼閘門支臂在運行過程中是承受水壓力的主要承重結(jié)構(gòu),它的安全控制著整個閘門安全.支臂是主框架(左右支臂構(gòu)成)和支臂桁架(上下支臂構(gòu)成)的共有桿件,根據(jù)荷載狀況、結(jié)構(gòu)布置形式不同,支臂可能在主框架或者支臂桁架內(nèi)任一平面內(nèi)喪失穩(wěn)定.章繼光[1]運用屈曲撓角法基本理論對弧形閘門空間屈曲荷載求解方法及影響該荷載的因素進行了研究,求出最弱平面的屈曲荷載,何運林[2]等對支臂空間屈曲荷載和支臂的屈曲長度進行了理論分析,并給出支臂屈曲的長度系數(shù)的取值范圍,并且有些已經(jīng)被規(guī)范所采用,曹青[3]結(jié)合結(jié)構(gòu)分析軟件NASTRAN探討各種因素對弧形閘門支臂空間極限承載力的影響規(guī)律.本文結(jié)合實際工程,運用文獻[3]的有限元法對支臂空間構(gòu)架屈曲荷載的影響因素進行了分析,得出支臂桁架的一種最佳布置形式.此外還對閘門主框架進行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化,由于傳統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計是以靜力設(shè)計為準(zhǔn)則