岳陽水利工程閘門水工弧形鋼閘門由于其封閉面積大,啟閉方便,預(yù)埋件少,閘墩高度小等優(yōu)點(diǎn),被廣泛的應(yīng)用于水工建筑物中。鋼閘門的設(shè)計(jì)采用平面體系法或空間體系法,的鋼閘門傳力路徑不夠合理,造成結(jié)構(gòu)自重過大,耗費(fèi)大且不利于操作。此外,實(shí)際工程中很多鋼閘門的形式為結(jié)構(gòu)失穩(wěn),多歸因于設(shè)計(jì)的不足。結(jié)構(gòu)拓?fù)涫且环N新結(jié)構(gòu)理論,可應(yīng)用于概念性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。本文嘗試給出一種新型的三支座大跨度水工弧門的設(shè)計(jì)方案:首先利用拓?fù)淅碚撛O(shè)計(jì)水工弧形鋼閘門各支撐部件的佳構(gòu)型;其次,根據(jù)概念設(shè)計(jì)結(jié)果組裝工弧形鋼閘門整體模型;再次,利用尺寸技術(shù),在弧形鋼閘門變形、應(yīng)力、自振、屈曲因子等要求的前提下,結(jié)構(gòu)自重;然后校核鋼閘門設(shè)計(jì)在其他工況下是否應(yīng)力、應(yīng)變、自振、屈曲因子等參數(shù)要求,確保結(jié)構(gòu)運(yùn)行;后利用Keyshot渲染三支座弧形鋼閘門結(jié)構(gòu)效果圖。在整個(gè)設(shè)計(jì)采用數(shù)值模擬Hyperworks展開建模、支臂臥倒式鋼閘門的工作原理在水利水電工程中,平面鋼閘門是應(yīng)用廣泛的擋水型式之一,因其有結(jié)構(gòu)簡單,制造、安裝、方便,有互換性等優(yōu)點(diǎn),在20世紀(jì)50年代以來的工程中應(yīng)用量巨大。鋼閘門根據(jù)門葉結(jié)構(gòu)的運(yùn)移分為:直升式、橫拉式、臥倒式和浮沉式等形式;閘門啟閉型式主要有卷揚(yáng)式和液壓式等。隨著工程技術(shù)的不斷發(fā)展,近幾年有一種新型的結(jié)構(gòu)形式正在創(chuàng)新應(yīng)用,即配套集成式液壓啟閉機(jī)的支臂臥倒式鋼閘門,其工作原理是鋼閘門在啟閉中,門葉*由門后的支臂桁架結(jié)構(gòu)支撐,繞支鉸轉(zhuǎn)動(dòng),桁架結(jié)構(gòu)有集成式啟閉機(jī)推動(dòng)。集成式啟閉機(jī)是一種機(jī)、電、液一體的新型啟閉機(jī)構(gòu),它以液壓缸為主體,油泵、電動(dòng)機(jī)、油箱、濾油器、液壓控制閥組合裝在同一軸線的鋼筒內(nèi),以電機(jī)為動(dòng)力源,電機(jī)帶動(dòng)雙向油泵輸出壓力油,通過油路集成塊等元件驅(qū)動(dòng)桿來控制閘門的開關(guān),只需接通電機(jī)的控制電源,即可使桿往復(fù)運(yùn)動(dòng)而推動(dòng)閘門。支臂臥倒式鋼閘門配套集成式啟閉機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)是:
隨著水電事業(yè)的發(fā)展和高庫大壩的涌由于高速水流下,附環(huán)閘門的附環(huán)結(jié)現(xiàn),泄水建筑物的閘門工作水頭日益提構(gòu)與圓形流道的圓周能否對(duì)齊,是避免流高。一方面,現(xiàn)有高水頭大壩的設(shè)計(jì)一般道內(nèi)產(chǎn)生有害漩渦或空穴的主要措施。設(shè)置有放空洞,放空洞不考慮參與,2.2門槽下游邊界設(shè)計(jì)只做水庫放空用,故閘門的擋水水頭可能在工作水頭下,附環(huán)閘門出閘水流流很高,但動(dòng)水操作的水頭一般控制在100m速接近50 m/s,若出口處門槽體型設(shè)計(jì)不以內(nèi)。另一方面,國內(nèi)現(xiàn)有高水頭工作閘當(dāng),門槽后邊墻會(huì)出現(xiàn)局部負(fù)壓區(qū),這意門通常采用沖壓止水弧形閘門、偏心鉸弧味著該區(qū)將面臨空蝕的危害。門,閘門動(dòng)水操作的水頭一般控制在100m2.3附環(huán)閘門后摻氣設(shè)計(jì)以內(nèi)。GIBE III中孔事故閘門與工作閘門緊附環(huán)閘門通過在高水頭平面閘門的基挨著布置,瑞士聯(lián)邦理工學(xué)院試驗(yàn)研究表礎(chǔ)上于閘門底部增設(shè)附環(huán)結(jié)構(gòu),使閘門開明當(dāng)工作閘門在啟閉中出現(xiàn)事故時(shí)需啟時(shí),附環(huán)結(jié)構(gòu)對(duì)門槽部分進(jìn)行回補(bǔ)后無要事
基本情況清河水庫輸水道工程干1958年開工，1960年遼寧省水電安裝公司安裝出口弧門，設(shè)計(jì)由原一機(jī)部三局水利機(jī)械設(shè)計(jì)室進(jìn)行．出口弧門在交付使用時(shí)，就存在漏水現(xiàn)象，又經(jīng)過30余年的運(yùn)用，水封磨損嚴(yán)重，水量損失較大．70年代，進(jìn)行了一次實(shí)測(cè)，泄漏量約0．1m'／s．本次檢修前，估算泄漏量約為0．2m'八，已到了非修不可的狀態(tài)．2檢修情況本次修改設(shè)計(jì)將閘門及胸墻上的四道水封橡皮全部更換．其中側(cè)水封P型（方頭）橡皮H道，胸墻上O型水封橡皮和底水封條型橡皮各一道，閘門頂新加頂水封P型橡皮一道．2．1各水封楊度規(guī)格胸墻上水封橡皮．胸墻上O型水封橡皮中孔由原設(shè)計(jì)450mm（原為充水孔，一直未進(jìn)行充水使用）改為420mm．側(cè)水封P型（方頭）橡皮．橡皮方頭中孔由原設(shè)計(jì)的425mm改為＃16mm，修改設(shè)計(jì)中，一端有125mm長實(shí)芯結(jié)構(gòu)（方頭內(nèi)無中孔），實(shí)際安裝的水封橡皮中孔通長．頂水封和底水封橡皮安裝尺寸與設(shè)計(jì)相同．各水封橡皮加工時(shí)，較難按設(shè)計(jì)斷對(duì)鋼閘門的計(jì)算，現(xiàn)行的鋼閘門設(shè)計(jì)規(guī)范中有兩種：平面體系和空間體系。過去對(duì)閘門的結(jié)構(gòu)計(jì)算通常采用平面體系，這使計(jì)算結(jié)果在許多地方比實(shí)測(cè)值大20～40％，而在一些關(guān)鍵部位又有可能偏?。惶貏e對(duì)于深孔弧門而言，深孔弧門是一種具有很強(qiáng)空間效應(yīng)的結(jié)構(gòu)，從而使得一些深孔閘門控制部位的空間計(jì)算結(jié)果大于平面結(jié)果，危及整個(gè)結(jié)構(gòu)的。因此，有必要深入分析閘門特別是深孔弧門這種特殊結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)，弄清楚每一構(gòu)件的受力特點(diǎn)及薄弱環(huán)節(jié)，改進(jìn)計(jì)算，充分利用弧門空間體系的整體工作特點(diǎn)，用少量的材料來閘門的整體度。本文針對(duì)工程中的深孔閘門的平面設(shè)計(jì)理論所涉及的問題進(jìn)行了研究、探討，結(jié)合河海大學(xué)和昆明勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院的合作項(xiàng)目--小灣水電站中、底孔閘門三維有限元分析研究的成果進(jìn)行了分析，為昆勘院合理評(píng)價(jià)小灣中、底孔閘門的性能提供了參考依據(jù)。針對(duì)小灣中孔工作弧門這一工程實(shí)例，運(yùn)用現(xiàn)行的平面體系算法進(jìn)行了計(jì)算，并運(yùn)用雙向平面主框架結(jié)構(gòu)算
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