水工钢闸门作为水工建筑物中重要的控制设施,可以起到调节流量、控制水位等作用,为水利工程创造了巨大的经济效益。建国以来,随着水利水电事业的高速发展,水工钢闸门的应用越来越广泛,因此闸门的安全问题也越来越受到人们的关注。锈蚀作为在役水工钢闸门最常见破坏现象,削弱构件,降低结构强度和刚度,情况严重的甚至会威胁闸门的安全运行,所以及时对锈蚀的在役水工钢闸门进行工作性态的安全评估就显得尤为重要和急迫。本文基于可靠度评估理论,结合江西省七一水库溢洪道弧形钢闸门工程实例,通过钢闸门的锈蚀现场检测及有限元模拟,对其进行了锈蚀后的工作性态安全评估研究,其主要的研究内容如下:总结现有的资料文献,整理分析前人的研究成果,在综合考虑各方因素的基础上,系统地分析了水工钢闸门锈蚀的本质、机理及影响锈蚀因素,详细阐述了在役水工钢闸门锈蚀状况检查和锈蚀检测的常用方法。并根据七一水库钢闸门的实际情况,选择适合的锈蚀检测方法,获取了弧形钢闸门锈蚀量的数据,并对钢闸门的实际锈蚀情况进行了初步分析。运用Ansys有限元软件,建立了七一水库弧形钢闸门锈蚀前后的有限元模型,并分析了锈蚀前后弧形钢闸门静、动力性能的变化。为了研究不同锈蚀部位及不同锈蚀程度对钢闸门构件静动力性能的影响,在实际锈蚀模型的基础上,分别模拟了各构件的不同锈蚀深度。通过对比各锈蚀状态及工况下的闸门静动力计算结果表明,锈蚀对闸门强度的影响较大,对刚度的影响较小,对闸门自振频率及振型的影响也相对较小。通过总结分析锈蚀对闸门应力和变形的影响,利用应力系数法,建立各失效模式的极限状态方程,并用JC法计算出闸门的可靠指标,利用其可靠指标对该闸门的工作性态进行安全评估。将计算的评估结果与实际安全鉴定评价结果对比,验证了结果的合理性。同时也验证了利用可靠度理论对锈蚀的在役水工钢闸门进行工作性态评估的可行性和准确性,也为水工结构工作性态的安全评估提供了新的途径。