湘潭水利工程閘門隨著高壩大流量水電站的,閘門設計水頭越來越高,如小浪底工程水頭122m排沙洞弧型閘門[1]、工程水頭85m深孔弧門[2~3]、天生橋水電站水頭120m放空洞工作弧門[4]、二灘道水頭80m中孔弧門[5]等。高水頭作用下,對弧型閘門的止水及充壓提出更高的要求。本文結合水電站沖砂閘(孔口尺寸為3m×3m,設計水頭99m),探討高水頭弧型閘門伸縮式水封充壓的設計,為設計出合理的高水頭弧門伸縮式水封充壓提供了有益的參考。1止水的選取弧型閘門的止水結構型式主要有止水、偏心鉸壓緊式止水、伸縮式止水3種,其中種用于較低水頭弧門,后兩種用于較高水頭弧門[6]。如小浪底水電廠的排沙洞、孔板洞的深孔弧門采用偏心鉸壓緊式止水[7],二灘水電站中孔工作弧門采用液壓伸縮式止水[8]。目前,國內高水頭弧型工作閘門的止水大多采用預壓縮止水、突擴跌坎門槽充壓伸縮式止水和突擴跌坎門槽偏心鉸壓緊式止水。偏心鉸壓緊式止水利用閘隨著水利水電事業的迅速發展和工業生產水平的日益,水工鋼閘門的規模越來越大,新型結構不斷涌現。由于弧形閘門具有封閉的孔口面積大、閘墩高度小、過水條件、啟閉迅速、埋件少等優點,因此國內外都將弧形鋼閘門作為控制的主要門型。但是,弧形鋼閘門在其應用歷史中出現了不少事故。調查發現,各類閘門事故都是因支臂失穩引起的,而終原因在于設計中存在的問題。目前,設計水工鋼閘門主要還是采用的設計。而且按照設計設計出的結構整體應力分布不均、較保守、系數偏大,致使工程,造成不必要的浪費,因而有必要對閘門進行設計。我國自20世紀中期以來,從數學模型、以及工程應用的實用性等角度,對水工弧形鋼閘門設計進行了比較深入的探討和研究。至目前為止,利用結構拓撲理論設計水利工程結構的研究成果中尚無比較的報道。本文根據結構有限元分析和拓撲的相關理論,利用成熟的有限元HyperWorks的拓
隨著水電事業的發展和高壩大庫的涌現 ,閘門尺寸和作用水頭均不斷 .閘門的工作水頭越高 ,高速水流的水力學問題越多 ;閘門孔口面積越大 ,金屬結構的力學問題及加工工藝問題越突出 ;閘門承受的總水壓力越大 ,啟閉設備的鑄造、鍛造、加工越困難 .工作水頭、孔口面積與總水壓力這三項指標是反映閘門水平的主要指標[1] .巴西伊泰普深孔定輪平板門導流底孔閘門工作水頭 140ｍ ,孔口面積達147.4ｍ2 ,總水壓力達 199.81ＭＮ .法國謝爾邦松的履帶式深孔平板門 ,工作水頭達 12 6ｍ ,面積達 6 8.2ｍ2 ,總水壓力達 84 .30ＭＮ ;大深孔平板門工作水頭 110ｍ ,孔口面積 78.8ｍ2 ,總水壓力 6 6 .10ＭＮ ;大深孔弧形門工作水頭達 136ｍ ,孔口面積 156 .2ｍ2 ,總水壓力 93.4 7ＭＮ .我國劉家峽導流定輪深孔平板門
弧形鋼閘門在水利及水電工程中應用非常廣泛。在其結構設計計算中多采用結構力學，其主要部件采用桿件、剛架、梁等平面及板殼模型進行計算，這種存在的主要問題是不能正確地反映鋼閘門空間受力的實際情況。為了準確反映鋼閘門空間受力情況，采用空間有限元法計算不失為一種有效的。但有限元計算涉及到板(殼)、剛架、梁、柱等多種空間結構形態以及復雜的單元選擇、網格剖分和連接等問題，在實踐中遇到很多困難。因此，對弧形鋼閘門進行空間有限元法計算分析的建模研究，探討鋼閘門各部件單元形態的選擇及連接顯得十分重要。本文和研究了用空間有限元計算弧形鋼閘門結構的建模，討論了鋼閘門各部件單元形態的選擇及連接處理的具體措施；探討了人型弧形鋼閘門合理的結構布置原則及結構力學計算模型，為弧形閘門的設計開辟了新的途徑； 以喜河水電站弧形鋼閘門為例，利用大型有限元ADINA建立模型，計算分析了弧形閘門各主要構件的應力分布規律和位移分、沉述水口船閘是水口水電站樞紐工程主要建筑物之一,位于右岸,采用500t級一線船閘和一線500t級垂直升船機。遠景年貨運量400萬t,木竹過壩量200～250萬m'。船閘按新ly級航道設計,2x500t級,船隊的尺寸為109X10.SX.1.6m。閘室有效尺寸為135x12x3m,_（長x寬二檻上水探）。水口船閘上、下游設計水位差57.36m,共分,單級大水頭為41.7m。各級水頭為:一閘充水,25.87m,二閘充水41.74m,三閘充水31.49m,三閘泄水15.62m。船閘全長1198。、。一、二、三閘首工作閘門為下沉式平面懸臂定輪閘門,用液壓啟36閉機操作。四閘首工作閘門屬主橫梁式雙廚平面人宇閘門,液壓啟閉。人字門具有啟閉靈活,。速度快,簡單可靠等優點,但對安裝要求精度高。見圖1、圖2及特性表:二、安裝介紹人字閘門沿高度共分7節制造,重單元為9.gi。閘門及門槽由夾江水工機械廠制造。華田公司
