弧形钢闸门是水工建筑物中运用广泛的门型之一,闸门结构的振动问题是水利工程中普遍存在的问题。随着我国水利、水电、水运建设事业的不断发展,高水头大坝不断兴建,工作闸门的承压水头日益加大,孔口尺寸、弧门支臂长度日益增大,低水头大坝的控制闸门尺寸亦越加大,大量的闸门需要满足局部开启要求,运行条件日趋复杂。在水动力荷载作用下闸门结构的流激振动、动力稳定性及安全可靠性等问题越来越受到人们的高度重视。对于这种流激振动,仅仅从水力学角度和结构特性方面进行优化,仍然难以避免。采用结构振动智能控制的方法是解决流激振动问题的进一步措施,同时,对其进行在线健康检测与损伤诊断也显得尤为重要。不管是结构智能控制,还是结构健康监测与损伤诊断,弄清楚工程结构所承受的荷载是它们的共同前提。而闸门振动时所受的水动力荷载,直接测定十分困难,精度也很低,因此,进行水工弧形钢闸门的动态荷载识别是一个急需研究解决的重要课题。动态荷载识别属结构动力学中的第二类反问题
临沂市袁家口子水源工程是临沂市雨洪资源利用规划中的重点水利公益性项目之一,工程规模为大I型,其中水工金属结构分部工程主要由12孔20.0 m×9.5 m大型弧形钢闸门和12台套2×800 k N固定卷扬式闭式启闭机组成,通过闸门调控,一次蓄水量可达5 200万m3,可供6.07万hm2农田灌溉。弧形钢闸门主要包括底轨、侧轨、闸门门叶、支臂、支铰和止水结构等。各构件尺寸较大,单构件形位公差要求较严格,装配难度较大,止水技术要求较高,焊接变形量难以控制,需要针对各个环节制定具体工艺措施,保证产品使用功能。1质量控制难点分析1.1面板尺寸大,曲率半径难以控制袁家口子水源工程中闸门面板尺寸为20.0 m×9.5 m,曲率半径为20.0 m,受限于板材尺寸的影响,需要多块板材拼装而成,易造成各板材之间拼接缝搭接不连续或与弧台贴合不紧密,从而不能保证面板弧度和局部平整度,影响止水效果和外观质量。1.2主梁收缩量计算误差大工程主梁尺寸为20
概述根据十五里河防洪排涝工程布局行控制,解决小流量过流问题,既满足了十五里河位于安徽省合肥市滨湖及特征水位分析,十五里河河口闸站消能防冲过流的要求,又避免了下游河道新区巢湖入口一开敞式河道,是环巢枢纽工程节制闸门设计条件见表1。水流冲击问题,从而避过了闸门可能振动湖四期十五里河干支流小流域治理工闸门根据规划和水位条件进行设计,的工况。在水位差较小、过大流量时,开启程一项重要的水利工程,既有抗洪防从而实现节制闸的功能要求。大闸门达到预期的过流要求。汛功能,也肩负着调节保持十五河水十五里河河道宽度45m,底槛门叶结构设置上、下两层结构型式。位的重任,枯水期闸门关闭为十五里6.0m,设平面立轴弧形钢闸门,闸门曲上层中间为浮箱结构,单扇门叶下部挡河蓄水,汛期则开闸行洪,同时对调节率半径为30m,门体厚度2.5m,门高水部分各设置6扇调节闸门,调节闸门十五里河水质也具有积极作用。8.3m,满足规划设计条件。门体左右两的净孔口尺寸为
弧形钢闸门有启闭灵活、启门力小、挡水面积大等优点,已被广泛应用到较大的进、泄水工程中。但弧形钢闸门的设计与施工要求精度较高,制作、安装难度大。经过多年设计施工积累,本人认为在水闸弧形闸门设计施工过程中应注意以下几点。一、闸门主要尺寸的确定(一)闸门高宽比的确定一般露顶式弧形钢闸门门叶的高宽比应控制在卜 左右比较合适。如果此值过大,将造成主梁尺寸过大以及焊接变形不宜控制、刚度变差、外形不美观等缺点。在闸门过水断面满足不了实际要求时,又相差不多,应优先采取加高门页高度的办法来解决,尽量避免用加宽闸门的方法,当然也可采用增加闸门孔数的方法。(二)面板半径及支铰位置的确定露顶式弧形钢闸门面板半径(R)一般采用R二(1．l－l．5)H较好(H为闸前正常水位)。如果面板半径增大,则启门力相应减小,但闸墩尺寸则要相应加大,否则,反之。在实际设计过程中可根据具体情况和要求灵活掌握。对于支铰位置一般应高出下游水位0．5米左右,以保证其不被泥沙堵塞
在水闸工程管珲中,各管理单位每年都有干日当数量的弧形钢闸门需防腐处理,喷砂或人工除锈,喷锌加油漆封闭或油漆防腐,都要有一扇弧形钢闸门的实际防腐面积作为依据来编制维修概算经费及主要消耗材料。我们通过对援建的水闸弧形钢闸门、浙江省水库防洪弧形钢闸门和我省不同净跨(13m、10m、7m、6m)弧形钢闸门的防腐处理的实绩,按竣工图详细计算后得出防腐面积的经验公式为: A=kA授式中: A,表示一扇弧形钢闸门实际防腐表面积,m。。 k,调整系数,5～7,根据水头、净跨、主梁数选用,当9m以上水头,10m及以上净跨,3主梁时采用7:双主梁采用6.5。
弧形钢闸门是水利水电工程中的重要建筑物。弧门主框架有主横梁式矩形和梯形及主纵梁式多层三角形等三种刚架形式¨¨,。一般在水库、水电站的溢洪道上以及水闸和灌溉枢纽中的露顶弧形钢闸门,多采厂H主横梁式梯形刚架。在潜孔弧门中有时也采用梯形刚架。按照参考文献p’进行统计分析结果发现:在露顶弧形钢闸门中,采用梯形钢架结构的弧门数量,占露顶弧门总数的66.3％,在潜孔弧形钢闸门中,采用梯形刚架结构的弧门数量,占潜孔弧门总数的12.2％。由以上统计分析表明,目前在我国采用这种结构形式的弧形锕闸门是较为普遍的。围外弧形钢闸门中也有采J-jj这种结构形式的。 据调查.我国低水头弧门失事时有发生,据不*统计有20座弧门失事㈡’.其中90％为梯形刚架结构。在上述20扇失事的弧门中,除3扇为钢筋混凝土闸门外,其余17扇均为弧形钢闸门。经研究分析¨’,失事的原因是多方面的,然而刚架或支臂失稳却是失事的主要原因之～。且失事的弧门几乎都是1978年以前设计的
引言水电站运行过程中,机组和引水系统常常会发生故障,此时可能需要通过进水口快速闸门紧急下门,截断水流,避免事故的进一步扩大.本文以溪洛渡电站为依托工程,研究事故闭门过程中的电站进水口快速闸门的水力学及流激振动问题.该工程每台机组进口在检修闸门后面设一扇8m×10m的快速闸门,底坎高程为518.00m,快速闸门设计水位取为600.63m,设计水头为82.63m,闸门总水压力为63782kN.在机组出现甩负荷且机组保护装置失灵时,利用此门快速关闭进水口,截断水流,防止事故扩大.快速闸门采用平面滑动闸门,下游止水,采用高强度钢基铜塑复合材料滑道支承,摩擦系数(按0.04-0.09考虑),闸门利用部分水柱动水关闭,静水开启,门顶设充水阀,在水位差Δh≤5m情况下允许启门,闸门下游侧设有1.5m×4m的通气孔.快速闸门液压启闭机活塞杆吊头通过拉杆与闸门吊耳相连,闸门平时用液压启闭机悬挂在孔口以上约1m处,当机组发生事故时,可在中控室或启
前言两河口水电站位于四川省甘孜州雅江县境内的雅砻江干流上,是雅砻江中、下游的“”水库。
