1.計算模型：
(1)平面閘門的閘墩→固定於底板的懸臂梁→材料力學法
(2)弧形閘門的閘墩→一邊固定、三邊自由的彈性矩形板→彈性力學法
2.主要荷載及荷載組合
⑴主要荷載
結構自重；
水壓力：縱向（順水流方向），橫向（垂直水流方向）；
**慣性力；
交通橋上車輛剎車制動力
⑵荷載組合
(a)正常或非常擋水時期，閘門全關。→主要核算順水流方向（縱向）的應力分布。
平面閘門：閘墩底部應力，門槽處應力
弧形閘門：閘墩牛腿及整個閘墩的應力
(b)正常或非常擋水時期，一孔檢修，相鄰孔過水。
→閘墩兩側有水頭差，同時受到橫向水壓力和車輛剎車制動力。
→主要核算垂直水流方向（橫向）應力分布
(c)正常擋水時期閘門全關，遭遇強震。→主要核算垂直水流方向（橫向）的應力分布。
⒊平面閘門的閘墩的應力分析步驟
⑴計算邊閘墩和中閘墩的形函式：墩底水平截面形心位置和慣性矩ix、iy，面積矩sx、sy。
圖9-25 閘墩結構計算示意圖
⑵計算墩底水平截面上的正應力與剪應力
①順水流方向（縱向）：最不利情況是閘門全關擋水、閘墩承受最大上下游水位差。產生的水壓力。
邊閘墩或受力不對稱的中墩水平截面上有扭矩作用。閘墩邊緣位於x—x軸上點的最大扭剪力可近似為：
②垂直水流方向（橫向）：最不利情況是一孔檢修的情況，此時該孔上下游檢修閘門關閉而相鄰孔過水。 →閘墩兩側有水頭差，同時受到橫向水壓力和車輛剎車制動力等荷載。
⑶垂直截面上的應力計算（門槽處應力計算）
對任一垂直截面位置，在任一高程取高度為1m的閘墩作為脫離體，其頂面、底面上的正應力和剪應力分布已由⑵得出，均屬已知，由靜力平衡條件可求出任一垂直截面上的n、m、q，從而可以求出該垂直截面上的平均剪應力和平均正應力。在門槽處擷取脫離體（取上游段閘墩或下游段閘墩都可以），將其作為固結於門槽位置的懸臂梁，同理可求得門槽處垂直截面上的應力。
二 . 底板結構計算（開敞式閘室整體式平底板）
常用方法：倒置樑法、反力直線分布法、彈性地基樑法。
各種演算法都是以垂直水流方向擷取的單寬板條作為計算物件，簡化為平面問題進行計算。
倒置樑法忽視了閘墩處變位不等的重要因素，誤差較大，因此不宜在大、中型水閘設計中採用；
大、中型水閘，當地基為相對緊密度dr≤0.5的砂土時，由於變形容易得到調整，可用反力直線分布法計算，當地基為粘性土或dr>0.5的砂土時，可採用彈性地基樑法計算。
1.倒置樑法
⑴計算模型及基本假定
以垂直水流方向擷取的單寬板條作為計算物件，把閘室底板作為固支於閘墩的連續梁進行計算。即把閘墩作為底板連續梁的支座。
假定：ⅰ.地基反力在順水流方向直線分布
ⅱ.地基反力在垂直水流方向均勻分布
ⅲ.相鄰閘墩間無任何相對位移
倒置樑法計算十分簡便，但假定地基反力在橫向為均勻分布與實際情況不符，而且支座反力與閘墩鉛直荷載也不相等，故只能在小型水閘中採用。
圖9-26 倒置樑法及反力直線分布法簡圖圖9-27 分離式底板接縫型式
用偏心受壓公式計算縱向（順水流方向）地基反力。
②取橫向單寬板條，按倒置連續梁計算內力並進行配筋。
⒉反力直線分布法
⑴計算模型及基本假定
以垂直水流方向擷取的單寬板條作為計算物件，把閘墩當作底板的已知荷載進行計算。
假定 (a)地基反力在順水流方向直線分布。
(b)地基反力在垂直水流方向均勻分布。
(c)把閘墩當作底板的已知荷載，閘墩對底板無約束，底板可以自由變形。
大、中型水閘，當地基為相對緊密度dr≤0.5的砂土時，可用反力直線分布法計算。
⑵計算步驟
①用偏心受壓公式計算縱向（順水流方向）地基反力。
②取橫向單寬板條，計算不平衡剪力⊿q。
*式中假定不平衡剪力⊿q的方向向下，如其計算結果為負值，說明⊿q的實際方向向上。
③對不平衡剪力進行分配。不平衡剪力⊿q應由閘墩和底板共同承擔。
，b=1m，對既定截面，q/i是常數，τ與s（y′）成正比，設閘墩和底板對應的s（y′）的面積分別為a1和a2，則閘墩和底板分擔的不平衡剪力分別為：
⊿q1還要由中墩和縫墩按厚度再進行分配，兩者分配的⊿q1′和⊿q1″分別為：
④計算作用在底板上的荷載
分配給閘墩的不平衡剪力連同包括上部結構的閘墩重力可示為集中力作用在梁上，將分配給底板的不平衡剪力轉化為均布荷載，則作用在底板梁上的均布荷載為：
均布荷載q=q3+地基反力q4-水重q2′-q1-⊿q2/2l′。
⑤計算底板內力並進行配筋。
⒊彈性地基樑法
⑴計算模型及基本假定
以垂直水流方向擷取的單寬板條作為計算物件，按平面應變的彈性地基梁，利用靜力平衡條件及底板與地基的變形協調條件，計算地基反力和底板內力。
假定 (a)地基反力在順水流方向直線分布。
(b)地基反力在垂直水流方向呈彈性（曲線）分布，為待求未知數。
(c)把閘墩當作底板的已知荷載，閘墩對底板無約束，底板可以自由變形。
當地基為粘性土或dr>0.5的砂土時，可採用彈性地基樑法計算。
圖9-28 閘底板結構計算圖
⑵計算步驟
①用偏心受壓公式計算縱向（順水流方向）地基反力。
②取橫向單寬板條，計算不平衡剪力⊿q。與反力直線分布法中相同。
③對不平衡剪力進行分配。不平衡剪力⊿q應由閘墩和底板共同承擔。與反力直線分布法中相同。
④計算作用在底板(彈性基礎梁)上的荷載
分配給閘墩的不平衡剪力連同包括上部結構的閘墩重力可示為集中力作用在梁上，將分配給底板的不平衡剪力轉化為均布荷載，則作用在底板梁上的均布荷載為：均布荷載q=揚壓力q3 -水重q2′-底板自重q1-⊿q2/2l′。此時地基反力的橫向分布為待求未知荷載。
注意：規範7.5.
4規定，當採用彈性地基樑法時，可不計閘室底板的自重，但當作用在基底面上的均布荷載為負值時，則仍應計及底板自重的影響，計及的百分數以使作用在基底面上的均布荷載值等於0為限度確定。
注意：(a)如果計算物件包括直接擋土的邊墩，則側向土壓力、側向水壓力等引起的彎矩對彈性地基梁也有影響。在有些水閘工程設計中，從安全考慮，當彎矩使梁內力減小時，考慮彎矩計算值的50%，使梁內力增加時，考慮彎矩計算值的100%。
表7.5.5 邊荷載計算百分數
⑤計算底板內力並進行配筋。
具體演算法及其理論假定要適應底板及地基的具體條件：
ⅰ.對於土基上的水閘的整體式平底板：
(a)當地基可壓縮層（厚度為t）很厚（即厚度遠大於梁的最大水平尺寸）時（t/l′>2）
可將地基視為半無限彈性體進行計算。
(b)當地基可壓縮層較薄時（t/l′<0.25）
→可按反力與地基變形成正比的文克爾假定（即基床係數法）進行計算。
(c)當地基可壓縮層厚度與梁的最大尺寸同量級時（t/l′=0.25–2）
可按有限深彈性地基梁用鏈桿法進行計算。
ⅱ.對於岩基上水閘的整體式平底板的應力分析，可按基床係數法計算。這是因為岩基彈性模量較大，其單位面積上的沉降變形與所受壓力之間的關係比較符合文克爾的假定。
*文克爾假定下的基礎梁：
假定地基單位面積上所受的壓力與該單位面積上的地基沉降成正比。按此假定，基底應力值計算顯然未考慮基礎範圍以外的地基變形的影響，即邊荷載並不引起梁的內力；同時，在文克爾假定下，當全梁受均布荷載q時，地基反力也均勻分布，它的集度p就等於均布荷載集度q，因此基礎梁並不彎曲，梁截面上並不發生彎矩。
具體計算時可以採用查表法，先計算出柔度係數
然後查表（《水工設計手冊（1）》得彎矩係數，然後計算彎矩。
*半無限深彈性地基梁：
先計算出柔度係數
然後查表（《水工設計手冊（1）》得彎矩係數，然後計算彎矩。需考慮全梁受均布荷載、梁上受彎矩荷載、梁上受集中荷載、集中邊荷載、均布邊荷載的情況。
*有限深彈性地基梁：
先計算出柔度係數
然後查表《水閘設計（上冊）》，華東水利學院編得地基反力係數，然後計算彎矩。
在分析底板應力時，底板自重q1的取值也應根據地基的具體情況確定。新規範指出：「原規範規定，在分析底板應力時，應根據不同的地基情況，分別考慮底板自重對其應力的影響，即在粘性土地基上，可採用底板自重的50%~100%，在砂性土地基上可不計底板的自重。
經分析認為，這種考慮方法是不夠全面的，因為水閘閘室底板絕大多數是挖埋式，底板自重遠小於基坑開挖前的原壓荷載，由底板自重引起的地基沉降是基坑開挖回彈後的再壓縮，屬於彈性壓縮的性質，不象排水固結那樣需要較長的時間，彈性變形可在很短時間內完成，因此不論是粘性土地基還是砂性土地基，都可以不考慮底板自重對其的影響，但當不計底板自重時致使作用在底板基底面上的均布荷載為負值時，則仍應計及底板自重的影響，計及的百分數以使作用在基底面上的均布荷載值等於零為限度。」
閘室的結構計算
第一節概述 一 概念 水閘是調節水位 控制流量的低水頭水工建築物，主要依靠閘門控制水流，具有擋水和洩 引 水的雙重功能，在防洪 治澇 灌溉 供水 航運 發電等方面應用十分廣泛。二 水閘的型別 按擔負的任務 作用 分 節制閘 攔河閘 攔河興建，調節水位，控制流量。進水閘 渠首閘 在河 湖 水庫的岸邊興...
臨時墩結構計算報告
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預應力閘墩設計大綱範本
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