Falkirk转轮

在Falkirk转轮的初步以及后续的详细设计工作中，Tony Gee and Partners（TGP）把LUSAS桥梁分析软件作为主要的分析工具。该转轮是一个独特的升降机桥梁，用来重新连接苏格兰的格拉斯哥和爱丁堡间的Forth & Clyde 和Union canals。它是世界上**个旋转船舶升降机，而*早的船舶升降机在英国建立于1875年。

概述

该工程是恢复两个运河以前辉煌的英国水路计划的一部分。相互交换部分的结构，包括了转轮，在上部的提高的蓄水漕以及下部的支持基础。此结构由Morrison和Bachy-Soletanche联合投资完成。Butterley Engineering的转轮设计者和制造商Tony Gee and Partners, 结构工程专家和Bennett Associates，M&E engineering specialists and architects RMJM Scotland Ltd. 构成了设计团队。

转轮的外径是35m，包含两个1.4m宽的钢构，转轮的抓臂在直径为3.5m的轴上旋转。每个抓臂长25m，有300m³的容量，作为一个容器来提升有24m垂直高度的两个运河中的轮船。动力设备装在轴的一端，是一个水压传动装置，通过一个同步传动装置网络，确保了水箱的稳定性。在风力6级（25-31英里/小时）情况下，这个装置可以运送600吨的有效荷载。轮船的传送时间大概是15分钟。

结构的独特性要求TGP们使用一些创新的非传统的设计方法。英国桥梁、建筑和浮船设计规范被利用，对于例如薄圆柱墙的行为以及约束冰荷载的标准，则采用挪威、德国和美国的规范。按1：50比例的模型被用在风洞中，来检测其空气动力学效应。使用LUSAS桥梁进行的有限元分析有助于结构设计，包含了运动灵敏连接的非线性固体连续体的建模。

LUSAS建模

利用三个单独的LUSAS模型对结构进行详细的分析。 三维的线弹性壳单元模型用来分析主要结构的轴和臂部分。 使用联合壳和梁单元的三维线弹性模型，用来模拟一个水槽。 这些模型对估计结构的变形和位移非常有用，因为结构的变形和位移度结构的移动部分有关键的影响。

三维非线性固体连续体模型用来分析，位于抓臂内部主轴上的接缝的一个小部分。TGP的设计主管工程师Richard Prosser认为：“我们需要确保轴向加载的接缝将不会分离，并且从LUSAS模型中得到的结果是这个保证重要的一部分。”

“我们需要确保轴向加载的接缝将不会分离，并且从LUSAS模型中得到的结果是这个保证重要的一部分。”

Richard Prosser, Project Engineer, Tony Gee and Partners.