钢制闸门闸址和闸槛高程的选择 根据水闸所负担的任务和运用要求,综合考虑地形、 地质、 水流、泥沙、施工、管理和其他方面等因素,经过技术经济比较选定。闸址一般设于水流平顺、 河床及岸坡稳定、 地基坚硬密实、抗渗稳定性好、场地开阔的河段。钢制闸门闸槛高程的选定,应与过闸单宽流量相适应。在纽中,应根据枢纽工程的性质及综合利用要求,统一考虑水闸与枢纽其他建筑物的合理布置,确定闸址和闸槛高程。
力设计
钢制闸门打开自贡根据水闸运用方式和过闸水流形态,按水力学公式计算过流能力,确定闸孔总净宽度。结合闸下水位及河床地质条件,选定消能方式。钢制闸门水闸多用,通过水力计算,确定消能的尺度和布置。估算判断水闸投入运用后,由于闸上下游河床可能发生冲淤变化,引起上下游水位变动,从而对过水能力和消能防冲设施产生的不利影响。钢制闸门大型水闸的水力设计,应做验证。防渗排水设计 根据闸上下游X大水位差和地基条件,并参考工程实践经验,确定地下轮廓线(即由防渗设施与不透水底板共同组成渗流区域的上部不透水边界)布置,须满足沿地下轮廓线的渗流平均坡降和出逸坡降在允许范围以内,并进行渗透水压力和抗渗稳定性计算。在渗流出逸面上应铺设反滤层和设置排水沟槽(或减压井),尽快地、安全地将渗水排至下游。两岸的防渗排水设计与闸基的基本相同。结构设计 根据运用要求和地质条件,选定闸室结构和闸门形式,妥善布置闸室上部结构。分析作用于水闸上的荷载及其组合,进行闸室和翼墙等的抗滑稳定计算、地基应力和沉陷计算,必要时,应结合地质条件和结构特点研究确定方案。对组成水闸的各部建筑物(包括闸门),根据其工作特点,进行结构计算。
钢制闸门打开自贡漫长的海岸线和长江流域的良好水深航道为我国提供了有利的建港条件。目前 ,沿海地区及长江流域沿线建造了数以万计的大小港口 ,大多数港口都少不了用到防汛闸门。由于现阶段港口防汛闸门的设计和制造尚未形成统一的标准 ,导致港口出现了品种繁多、形状不一的防汛闸门 ,其中有相当部分不能满足结构紧凑、使用方便、安全可靠的基本要求。这里介绍一种我们设计的并在实际使用中受到普遍称赞的防汛钢闸门 (如图 1所示 )。图 1 钢闸门示意图1 闸门体结构(1)闸门体的主梁主梁采用空心型钢结构 ,如图 2所示。根据静态水力分布的特点 ,梁 2所受的载荷是梁 1的两倍 ,按照梁的两端为简支计 ,则梁 2所受的X大弯矩也是梁 1的两倍 ;此外 ,梁的受力分析还要考虑静水压力的动载系数 Kd。因此 ,梁2应力的计算公式如下 :图 2 主梁结构 σmax =q L28Wx=Kd L2∫H0 ρghdh12 Wxq =23Kd∫H0 ρghdh收稿日期X技术监督局、建设部联合颁布的强制性X标准《水利水电工程结构可靠度设计统一标准》[1] (以下简称《水工统标》)规定各类水工结构设计规范必须采用可靠度设计理论。但 1995年颁布的《水利水电工程钢闸门设计规范》[2 ] 仍然采用容许应力法 ,显然已远远落后于形势 ,此规范中也明确提出今后必须走以概率论为基础的极限状态设计法 ,这是当前国际上结构设计验算的X方法 ,大势所趋 ,水工钢闸门设计必须走这条路。要达到这一步 ,必须具备一定条件 ,通过一系列大规模调查 ,确定一系列分项系数 ,因此有必要开展这方面的研究。有关这方面的研究主要有文献 [3,4,5 ,6 ,7,8]。这些文献对于可靠度理论应用到闸门结构计算分析作了积极的探索 ,也得出了一些有益的结论 ,但还存在许多问题。本文对上述文献进行了综合评述。1 分析与比较1.1 文献内容简介文献 [3]主要是利用现有文献的数据对钢闸门现行规范的8种常用的构件分别进