湘潭水利工程闸门随着高坝大流量水电站的,闸门设计水头越来越高,如小浪底工程水头122m排沙洞弧型闸门[1]、工程水头85m深孔弧门[2~3]、天生桥水电站水头120m放空洞工作弧门[4]、二滩道水头80m中孔弧门[5]等。高水头作用下,对弧型闸门的止水及充压提出更高的要求。本文结合水电站冲砂闸(孔口尺寸为3m×3m,设计水头99m),探讨高水头弧型闸门伸缩式水封充压的设计,为设计出合理的高水头弧门伸缩式水封充压提供了有益的参考。1止水的选取弧型闸门的止水结构型式主要有止水、偏心铰压紧式止水、伸缩式止水3种,其中种用于较低水头弧门,后两种用于较高水头弧门[6]。如小浪底水电厂的排沙洞、孔板洞的深孔弧门采用偏心铰压紧式止水[7],二滩水电站中孔工作弧门采用液压伸缩式止水[8]。目前,国内高水头弧型工作闸门的止水大多采用预压缩止水、突扩跌坎门槽充压伸缩式止水和突扩跌坎门槽偏心铰压紧式止水。偏心铰压紧式止水利用闸随着水利水电事业的迅速发展和工业生产水平的日益,水工钢闸门的规模越来越大,新型结构不断涌现。由于弧形闸门具有封闭的孔口面积大、闸墩高度小、过水条件、启闭迅速、埋件少等优点,因此国内外都将弧形钢闸门作为控制的主要门型。但是,弧形钢闸门在其应用历史中出现了不少事故。调查发现,各类闸门事故都是因支臂失稳引起的,而终原因在于设计中存在的问题。目前,设计水工钢闸门主要还是采用的设计。而且按照设计设计出的结构整体应力分布不均、较保守、系数偏大,致使工程,造成不必要的浪费,因而有必要对闸门进行设计。我国自20世纪中期以来,从数学模型、以及工程应用的实用性等角度,对水工弧形钢闸门设计进行了比较深入的探讨和研究。至目前为止,利用结构拓扑理论设计水利工程结构的研究成果中尚无比较的报道。本文根据结构有限元分析和拓扑的相关理论,利用成熟的有限元HyperWorks的拓
随着水电事业的发展和高坝大库的涌现 ,闸门尺寸和作用水头均不断 .闸门的工作水头越高 ,高速水流的水力学问题越多 ;闸门孔口面积越大 ,金属结构的力学问题及加工工艺问题越突出 ;闸门承受的总水压力越大 ,启闭设备的铸造、锻造、加工越困难 .工作水头、孔口面积与总水压力这三项指标是反映闸门水平的主要指标[1] .巴西伊泰普深孔定轮平板门导流底孔闸门工作水头 140ｍ ,孔口面积达147.4ｍ2 ,总水压力达 199.81ＭＮ .法国谢尔邦松的履带式深孔平板门 ,工作水头达 12 6ｍ ,面积达 6 8.2ｍ2 ,总水压力达 84 .30ＭＮ ;大深孔平板门工作水头 110ｍ ,孔口面积 78.8ｍ2 ,总水压力 6 6 .10ＭＮ ;大深孔弧形门工作水头达 136ｍ ,孔口面积 156 .2ｍ2 ,总水压力 93.4 7ＭＮ .我国刘家峡导流定轮深孔平板门
弧形钢闸门在水利及水电工程中应用非常广泛。在其结构设计计算中多采用结构力学，其主要部件采用杆件、刚架、梁等平面及板壳模型进行计算，这种存在的主要问题是不能正确地反映钢闸门空间受力的实际情况。为了准确反映钢闸门空间受力情况，采用空间有限元法计算不失为一种有效的。但有限元计算涉及到板(壳)、刚架、梁、柱等多种空间结构形态以及复杂的单元选择、网格剖分和连接等问题，在实践中遇到很多困难。因此，对弧形钢闸门进行空间有限元法计算分析的建模研究，探讨钢闸门各部件单元形态的选择及连接显得十分重要。本文和研究了用空间有限元计算弧形钢闸门结构的建模，讨论了钢闸门各部件单元形态的选择及连接处理的具体措施；探讨了人型弧形钢闸门合理的结构布置原则及结构力学计算模型，为弧形闸门的设计开辟了新的途径； 以喜河水电站弧形钢闸门为例，利用大型有限元ADINA建立模型，计算分析了弧形闸门各主要构件的应力分布规律和位移分、沉述水口船闸是水口水电站枢纽工程主要建筑物之一,位于右岸,采用500t级一线船闸和一线500t级垂直升船机。远景年货运量400万t,木竹过坝量200～250万m'。船闸按新ly级航道设计,2x500t级,船队的尺寸为109X10.SX.1.6m。闸室有效尺寸为135x12x3m,_（长x宽二槛上水探）。水口船闸上、下游设计水位差57.36m,共分,单级大水头为41.7m。各级水头为:一闸充水,25.87m,二闸充水41.74m,三闸充水31.49m,三闸泄水15.62m。船闸全长1198。、。一、二、三闸首工作闸门为下沉式平面悬臂定轮闸门,用液压启36闭机操作。四闸首工作闸门属主横梁式双厨平面人宇闸门,液压启闭。人字门具有启闭灵活,。速度快,简单可靠等优点,但对安装要求精度高。见图1、图2及特性表:二、安装介绍人字闸门沿高度共分7节制造,重单元为9.gi。闸门及门槽由夹江水工机械厂制造。华田公司
