連山壯平面閘門 基本情況1)善后新閘工程概況該閘位于連云港市灌云縣圩豐鎮。主要作用為排澇、擋潮,總寬120米,共分10孔,凈寬10米,設計流量為1050立方米/秒,弧形鋼閘門。2)采用錨鏈的原因:首先是由于善后新閘地處海邊,鋼絲繩在海邊氣候中容易腐蝕,特別是水下部分。因海水中的氯離子作用,銹蝕更快。這樣腐蝕不僅鋼絲繩的面積,也它的破斷強度,并且引起表面粗糙并從中開始發展裂紋以致加速疲勞,是鋼絲繩彈性,嚴重威脅工程的運行。其次是鋼絲繩與水下吊點處的繩套澆鋅處。在澆鋅前鋼絲繩經化學劑處理除銹,達到要求后,將熔化的鋅水與鋼絲繩頭澆在繩套中,使鋼絲繩繩頭與繩套結為一體。這樣處理使鋼絲繩局部受高溫,產生高溫變形,給運行埋下隱患。后是鋼絲繩在運行中磨損。由于組成鋼絲繩的鋼絲出現銹蝕,經多次運行,銹蝕的鋼絲更容易折斷,特別是吊點澆鋅部位。善后新閘鋼絲繩因上述原因基本是3年就要更新一次。
在控制運用中,操作人員提心吊膽,害怕啟閉閘門時臨朐縣嵩山水庫是防洪重點中型水庫,歷曾發生嚴重險情,該水庫除險加固工程方案在山東省中型水庫加固中具有典型性,而溢洪閘工程加固方案是整個工程加固設計的關鍵和重點。1工程概況嵩山水庫位于臨朐縣西南約25km處,彌河支流石河上游。水庫主體工程建于1966年10月,1970年1月竣工蓄水,是一座以防洪、灌溉為主,兼有養殖、發電等綜合利用的中型水庫,控制流域面積151km2。“三查三定”時核定水庫為百年一遇洪水設計,三百年一遇洪水校核,總庫容5628萬m3,興利庫容4053萬m3,死庫容533萬m3。水庫樞紐工程由大壩、溢洪道(閘)、放水洞及電站組成。壩址區地震動峰值加速度為0.15g,相應基本烈度Ⅶ度。水庫防洪保護下游臨朐、青州、壽光3縣(市)城區及沿河兩岸32萬人口、1.33萬hm2農田、上百家大中型企業,以及膠濟鐵路、濟青高速公路等重要基礎設施,地理位置非常重要。2005年被防總列為防洪重點中型水庫。現行的鋼閘門設計規范中有兩種結構計算:平面體系和空間體系。過去對閘門的結構計算通常采用平面體系,由于不能反映結構的空間效應使計算結果誤差比較大。如在一些地方比實測值大,造成不必要的材料浪費,而在一些關鍵部位又有可能偏小,危及整個結構的;特別是深孔鋼閘門具有很強的空間效應,各個構件截面尺寸大緊密,共同協調工作。而平面體系法實際上恰恰是把一個空間承重結構劃分成幾個的平面結構,割裂了構件之間的協調性,說明該顯然是不合理的。因此,有必要對閘門特別是深孔鋼閘門這種特殊結構的結構特性、力學機理做深入的分析,弄清楚每一構件的受力特點及薄弱環節,改進計算,充分利用其空間體系的整體工作特點,科學合理地配置材料及構件,用少量的材料來閘門的整體度。考慮以上問題,本文從以下幾個方面做了研究和總結:(1)本文通過對現有的平面體系法(規范中規定的計算和研究人員做過的其他平面體系法)的分析總結,指出其不足和弧形鋼閘門是水工建筑物中運用廣泛的門型之一。因其具有啟閉力小、構造簡單、操作方便、無門槽等優點,故在國內的水工建筑物上了廣泛應用。弧形閘門的運行實踐表明,閘門在啟閉或局部開啟時,甚至在關閉擋水時,常常產生振動,振動有時會達到相當嚴重的情況,從而可能引起閘門的動力或某些構件的動力失穩。因此,弧形閘門的動力問題一直屬于閘門設計和運行中一個需要解決的重要問題。本文主要研究了弧形鋼閘門的動力特性及其動力性。首先對現役弧形閘門的動力失穩問題進行了廣泛而深入的調查和分析;分析了引起閘門動力失穩的原因,提出了開展閘門動力分析的和思路。介紹了弧形閘門這類板、梁、桿空間組合結構的有限元動力分析的原理和。在此基礎上,采用大型有限元分析ANSYS對弧門的整體結構(考慮流固耦合)作用進行了有限元動力特性分析,通過計算,搞清了弧門自振特性隨開度的變化規律和流固耦合作用對閘門自振特性的影響。此外,本文還利用ANSYS對閘門水工弧形鋼閘門的支臂是承受水壓的主要構件,屈曲間題甚為突出.我國曾有數座弧門因支臂屈曲而〔‘〕,對支臂進行靜力和動力的研究成果早有發表〔’,’〕. 弧門支臂是主框架和支臂析架的共有桿件(圖l),根據荷載狀況和結構布置不同,支臂可能在任一平面內失穩.現行規范按平面結構分別計算支臂屈曲荷載,顯然不能反映空間結構的真實受力狀況.本文利用考慮材料彈塑性性能的分析空間結構屈曲的撓角法〔‘’,對弧門空間構架的屈曲荷載進行了數值計算分析,就各種組成的空間構架的屈曲荷載和支臂屈曲長度作了理論考察.卜(a)三角形朽架平面(b)主框架平面圖1弧形鋼閘門構造一、理論分析 本研究對受有節點集中外力的等截面直桿組成的空間構架進行分析
