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成都鴻之海水利設備有限公司
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楚雄桿啟閉機廠家誠信公司閘門振動現象概述振動是常見的自然現象 ,而閘門振動是一種特殊的水力學問題 ,涉及水流條件、閘門結構及其相互作用 ,屬流體彈性理論的范疇 .*以來 ,已有不少學者對此進行了和研究 .例如 ,Thang等[1] 研究了下泄水流對閘門豎向振動的作用 ,認為振動與幾何尺寸、水流動力及的動力特征有關 ,試驗表明 ,在一個較小的范圍內 ,閘門發生強烈的周期性振動 ,而在此范圍外只是很小的隨機振動 ;Jongeling教授[2 ] 詳細研究了平底閘門發生自激振動的條件 ,認為自激振動除與閘門的開度比有關外 ,還與閘門的折減速度有關 ,4 5°或 6 0°傾角的閘門底緣有利于防止自激振動 ;黃廷璞等[3 ] 通過對我國 2 0余座低水頭弧形閘門事故的調查分析 ,發現失事閘門均是在明顯的振動荷載作用下 ,閘門發生強烈振動 ,引起弧門支臂動力失穩而閘門的 ;閻詩武[4 ] 提出泄水結構振動的振源按性質可分為隨機、周期及沖擊三種水工建筑中通常設置水閘控制河道流量及調節庫水位。泄水閘閘門的設計荷載通常以設計高庫水位所產生的靜水荷載為基準,對于動水荷載則乘以一個適當的動荷系數。馬騮灘樞紐是明渠式泄水閘,要求閘門作局部開啟運行。由于閘下水位變幅很大,閘門將無法避免下游淹沒水躍及庫水波動的沖擊。對于這些沖擊作用,不能簡單地乘以一個系數,必需以結構動力學的觀點來考察有無共振,進而算出動力Ⅱ向應的大小,再結合一些理論的或的判據,來評定閘門的。 由于模型比尺的,很難在模型中直接振動情況,問題必須逐步解決。用水力學模型動水荷載的大小及其分布;用結構模型閘門的模態參數;后用模態疊加法計算閘門振幅響應。閘門振動的力學模型 馬騮灘泄水閘共設15孔,孔口尺寸:14.0×12.Om,單孔聚流能力約為8 800m。/s。閘室工作門是定輪平板門,門葉跨度14.7m,高12.5m,設計靜荷載約9 800kN。閘門是由三節門葉相串聯組成,每一節門葉是
楚雄桿啟閉機廠家誠信公司我國東部平原地區,有許多低水頭的水閘。其中有的水閘在泄流中引起閘門振動。、經統計,江蘇省有23座閘曾發生過閘門振動,其中弧形閘門有月座。江蘇的嶂山閘;山東的韓莊閘都曾發生過較為強烈的閘門振動。這些水閘在閘門振動時,水頭都處于2一5米,閘門的開度大多在0.1一0.6米之間。國外也有許多低水頭水閘的閘門發生強烈的振動。美國有幾座弧形閘門發生過較強烈的振動,有的閘門振功甚至構件開裂。這些閘門振動都處在5英尺或稍大的水頭下,閘門為小開度。如臨哥耳德棄水道的寬20英尺,高22英尺的弧形閘門,過水時以5赫的振動,變形達1/4英寸,因之構件斷裂嚴重。它的垂直振動也很強烈,致使一根鋼絲繩吊索。此外、巴基斯坦都曾出現由于閘門振動而引起閘門毀壞的事故。 這些水閘閘門振動原因,有許多不同的看法。綜合這些看法之后,我們的傾向性的意見是:引超平原地區水閘的閘門振動的主要原因有:(1)下游水躍撞擊閘門,引起閘門振動, (2)閘門門側止水水利工程弧形鋼閘門,主要用于水庫的控制,是大壩的重要建筑物之一。工程實踐證明,閘門在動水啟閉及在某些局部開啟運行時由于水流的作用,都有不同程度的振動。在一些特定條件下,某些閘門曾產生較強烈的振動,少數閘門曾產生共振和動力失穩現象。研究閘門流激振動機理,探討閘門振動規律,給出控制判據,對指導鋼結構閘門設計是具有非常重要的意義。目前,由于閘門的結構復雜,水流動力作用與閘門振動的關系尚未*摸清,國內外對閘門振動的研究仍屬初步階段,現行規范采用動力系數法,暫規定同一動力系數取值范圍,根據水流條件、閘門型式選取,近似考慮振動的影響。本論文的主體是研究遼寧省石佛寺水庫低水頭水工弧形鋼結構閘門流激振動問題,有部分內容從工程預報的需求,作了一定延拓,屬學術討論。論文綜述了水工弧形鋼閘門以往的研究工作,從振源,振動機制,數值模擬預報,物理模型預報,原型觀測五個方面敘述了閘門流激振動研究歷史與發展。論文結合石佛寺水庫弧形鋼閘門設
楚雄桿啟閉機廠家誠信公司近年來,隨著水路運輸能力日益,適應較寬河道的大跨度閘門應用更加廣泛。通過對閘門的事件[1,2]統計可知,大多與閘門振動有關。大跨度閘門的寬高比懸殊,結構受力復雜,易發生彎曲變形和振動。因此,研究閘門的剛度和振動情況,需對閘門進行靜力和模態分析,以評估大跨度閘門在實際運行時的性能。的閘門大多是按平面結構體系進行設計,僅在主框架平面內進行計算,不能反映閘門的空間受力情況,會造成閘門強度和整體結構的不協調??臻g有限元法以三維有限元模型為基礎,彌補了平面結構體系的不足,可準確的結果。Thang N D等[3,4]采用空間有限元法對閘門結構的尺寸、水流動力及閘門開度比等因素與自振的關系進行了分析。隨著計算機技術的發展,利用三維邊界元和有限元混合模型使流固耦合問題的計算更加方便[5]。目前,我國在閘門設計、制造等方面積累了豐富工程,技術水平也了[6,7]。但對跨度大、寬高比懸殊的弧形閘地處黃河懸河段內外高差大的開封北郊柳園口引黃涵閘,位于黃河南大堤里程樁號85+650處,始建于1956年,為五孔涵洞式水閘。該工程設計引水流量為40m3/s,加大引水流量為60m3/s,涵閘孔口高度為2.5m,孔口寬度為2.2m,洞身斷面高度為2.5m,寬度為2.7m,采用平板木質閘門,通過螺桿式啟閉機控制水量。為了適應黃河防汛的需要,后來對工程進行了改建,將洞身向下游接長,由原來的36m,改為60m,原木制閘門改為鋼筋砼閘門,重建消能設施和下游連接建筑物,改建后的閘門運行示意圖見圖1。改建后的涵閘啟閉機運行靈活,在閉門的中,當閘門下落到距底板1.0~1.2m左右時,開始振動。首先是絲杠呈反向緩緩上升,同時帶動整個啟閉機機殼、機座的微小上移,繼而閘門、洞體發出巨大響聲,使整個啟閉機房也有強烈的震動。*以來引起了啟閉機座和機殼多次出現裂縫而報廢,機房墻壁和頂部裂縫、啟閉機地腳螺栓松動、螺桿變形、頂蓋拉斷,嚴重影響涵閘的
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