郴州河道閘門橡膠材料,以其具有高壓縮的特性(彈性)廣泛被用作水工金屬結(jié)構(gòu)閘門的止水密封,反側(cè)向限位墊層和某些桿、管的柔性接頭襯、緩沖支墊等,近年,更考慮將其用作有"承壓一調(diào)壓"要求的結(jié)構(gòu)件上,以期在一定壓力條件下,其所產(chǎn)生的相應(yīng)"壓彈變形",起到既支承承壓、勻散壓應(yīng)力的作用,又能適時(shí)承壓面不平度,保護(hù)表面不致因壓力過(guò)于集中而被壓壞的效果。《長(zhǎng)江》l昭4年第4期"橡膠材料作支承構(gòu)件的試驗(yàn)分析"一文,介紹葛洲壩二江圍圖設(shè)計(jì)中,選用異形斷面橡膠制件作'《承壓一調(diào)壓"支承結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和試驗(yàn)情況,用實(shí)例和試驗(yàn)資料,論證了這種設(shè)計(jì)的可行性,該圍囪底部的異形斷而橡膠支墊,在結(jié)構(gòu)承受巨大垂直壓力情況下,既能發(fā)揮的承載能力,又不斷以其自身的壓彈變形量去圍圖結(jié)構(gòu)底部支承而與混凝土護(hù)坦表面部分的不平度,從而顯示了橡膠材料在水工應(yīng)用中,發(fā)揮其"承壓一調(diào)壓"雙重功能*性。本文擬再就清江隔河巖水利根紐導(dǎo)流堵水閘門的滾輪支承,利用橡膠引言我國(guó)水利水電工程建設(shè)已經(jīng)達(dá)到水平。隨著我國(guó)水電在建資源存量的不斷減小[1],化已成基本趨勢(shì),但與接軌的前提是設(shè)計(jì)規(guī)范與無(wú)縫對(duì)接。美國(guó)在1950頒布了早版本的閘門設(shè)計(jì)規(guī)范,而我國(guó)在1964年才實(shí)施鋼閘門設(shè)計(jì)規(guī)范。綜合對(duì)比分析可以看出,我國(guó)現(xiàn)行的《水利水電工程鋼閘門設(shè)計(jì)規(guī)范》(2013)[2](下文簡(jiǎn)稱"規(guī)范")的"條文"與美國(guó)現(xiàn)行的《水工鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》(2014)[3]相對(duì)應(yīng),我國(guó)規(guī)范中"條文說(shuō)明"與美國(guó)《溢洪道弧形閘門設(shè)計(jì)》(2000)[4]和《平面閘門設(shè)計(jì)》(1997)[5]相對(duì)應(yīng)(下文統(tǒng)稱為"美國(guó)規(guī)范"),兩國(guó)規(guī)范在設(shè)計(jì)、計(jì)算、設(shè)計(jì)荷載、結(jié)構(gòu)布置、面板設(shè)計(jì)、流激振動(dòng)和啟閉機(jī)選擇等方面存在較大的差距。然而,我國(guó)的生產(chǎn)實(shí)踐及科研成果則走在了中美規(guī)范的前面。為此,本文就中美兩國(guó)現(xiàn)行的水工鋼閘門設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行比較與評(píng)價(jià),取長(zhǎng)補(bǔ)短,并借鑒吸收*的科研成果和生產(chǎn)實(shí)踐,進(jìn)一步和完善我國(guó)水工
根據(jù)江新聯(lián)圍三江口水閘特點(diǎn),其通航建筑物宜采用大跨度通航孔、可升翻板閘門。閘門正常工作時(shí)作為翻板閘門,由啟閉機(jī)操作繞支鉸轉(zhuǎn)動(dòng),平時(shí)沉入水中置于閘底板上,需要時(shí)關(guān)閉孔口擋水;閘門檢修時(shí),作為升閘門,可升臥至水面以上檢修。這種新門型綜合了翻板和升閘門的優(yōu)點(diǎn),為通航閘工程提供了新的設(shè)計(jì)思路和選擇。本文所研究的可升翻板閘門,結(jié)構(gòu)尺寸特別大、操作工況多、受力復(fù)雜。閘門有全開、全關(guān)、檢修等多種位置,處于各種位置時(shí)門葉的荷載和支承均不同,尤其為全關(guān)擋潮位置時(shí)屬三邊支承的框架結(jié)構(gòu),計(jì)算時(shí)無(wú)成熟計(jì)算公式,須借助于有限元分析分析計(jì)算閘門結(jié)構(gòu)的靜力數(shù)值。因此,閘門結(jié)構(gòu)在各種工況下的應(yīng)力、應(yīng)變情況,可為閘門結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供依據(jù)[1]。1計(jì)算模型及計(jì)算工況1.1計(jì)算模型和計(jì)算參數(shù)閘門為實(shí)腹式板梁結(jié)構(gòu),門體長(zhǎng)60.6 m,高9.57 m,厚3.5 m,面板厚度20 mm,面板上設(shè)置7根水平主梁、21塊隔板,主梁腹板及隔板厚度為
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(guò)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)鍵部位又有可能偏小；特別對(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(lái)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(wèn)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)算通常在大壩管道式泄水設(shè)備的進(jìn)口處均設(shè)有備用閘門,以便在工作閘門檢修及其出現(xiàn)意外奔故時(shí)切斷水流。備用閘門在切斷水流的中,閘門底面上的流速較大,同靜水情況下相比其壓力。田壓力所引起的向下的力,稱為下拖力。研究備用閘門閉門力時(shí),下拖力是一重要因素。 作者曾對(duì)下拖力與閘門幾何形狀各參數(shù)之間的關(guān)系進(jìn)行過(guò)地研究。在以前的研究報(bào)告中是以一面喇叭口式泄水管道的備用閘門為研究對(duì)象,閘門的底面由圓弧、直線及突緣組成(參照?qǐng)D2),分析了圓弧半徑、底面傾角及突緣長(zhǎng)度等對(duì)下拖力的影響。此處所謂的"突緣"是指閘門下游端所伸出的唇板,用來(lái)閘門底面上的壓力,減小下拖力和流束的貼附部位,以減小閘門的振動(dòng)。在該研究中,曾進(jìn)行了水力試驗(yàn)和將水流視為平面勢(shì)流時(shí)的數(shù)值計(jì)算。研究成果表明,隨著閘門底面傾角的減小,試驗(yàn)值與計(jì)算值的差異增大;對(duì)閘門底面上邊界層忽而分離、忽而貼附也有不可忽視的影響。另外,通過(guò)以后的試驗(yàn)還證實(shí)了當(dāng)閘門底面傾角小時(shí)
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