系列 白沙閘門 閘門系列 成都鴻之海水利廠船閘輸水閥門是控制船閘運行重要的設(shè)備之一,常年在非恒定流作用下啟閉,其工作惡劣,條件復(fù)雜。對船閘輸水閥門的研究,一個關(guān)鍵問題是閥門的空化特性及預(yù)防和措施,另一個重要問題則是閥門的啟閉力及其脈動幅值。前者關(guān)系到輸水閥門能否正常運行,而后者不僅關(guān)系到閥門啟閉機的容量和門體結(jié)構(gòu),而且涉及閥門運行的可靠性和靈活性。在大量分析研究前人有關(guān)船閘主要門型—反向弧形門啟閉力(凈動水啟閉力)試驗成果的基礎(chǔ)上,建立了大比尺的輸水閥門物理模型(依托銀盤船閘),通過恒定流和非恒定流試驗,對作用在閥門上的水流結(jié)構(gòu)形態(tài)進行了詳細的觀察和分析,認為閥門的凈動水啟閉力構(gòu)成可以分為兩大部分,即廊道水流對門體的作和門井下降或上升水流的作,并通過理論分析了由這兩部分作構(gòu)成的凈動水啟閉力計算公式,與試驗結(jié)果吻合,同時還對影響閥門凈動水啟閉力的各種因素及其變化規(guī)律進行了進一步探討,并指出了需深入研究的方向。研究選取的反向弧形閥門是高水頭在水利水電工程中采用弧形閘門擋水的泄水建筑物,其閘墩和弧門支座是關(guān)系建筑物安全運用的重要構(gòu)件;但對其受力性能、配筋設(shè)計和構(gòu)造,目前還研究和統(tǒng)一認識。本文擬根據(jù)調(diào)查搜集到的資料木,對普通鋼筋混凝土弧門支座及其配筋問題提出一些看法,供有關(guān)設(shè)計人員參考。 ‘(一)鋼筋混凝土弧門支座的型式和特征 鋼筋混凝土弧門支座是將弧門上的幾百噸甚至幾千噸的推力傳遞給閘墩的一個短懸臂構(gòu)件。支座內(nèi)石勺鋼筋與閘墩的鋼筋和扇形幅射狀鋼筋聯(lián)結(jié)在一起,一次澆筑混凝土,使支座與閘墩成為一個整體。為了安裝弧形閘門支臂鉸座的需要,常在支座的迎水端預(yù)留幾厘米或幾十厘米的二期混凝土位置,以便于固定鉸座錨固螺栓后再澆注混凝土。支座的位置,理應(yīng)在閘墩的中部,距閘墩邊緣有一距離,但由于整體布置上的需要和條件的,往往不得不將支座布置在靠近閘墩的下游邊,如圖1所示。 從搜集到的有關(guān)資料看,可將鋼筋混凝土弧門支座大致分為長方形和方形兩種:前者是指支座寬度乙與內(nèi)側(cè)系列 白沙閘門 閘門系列 成都鴻之海水利廠工程概述三河閘工程位于江蘇省洪澤湖東南角,是淮河入江水道的控制口門,1953年建成投運,是建國初期我國自行施工的大(I)型水閘,原設(shè)計流量8000m3/s,為了三河閘的防洪能力,先后于1968年、1977年和1922年三次對三河閘進行加固。并在1992年～1994年期間,將原有的63孔鉚接桁架式弧形鋼閘門全部更換為實腹式弧形鋼閘門,每孔凈寬10,單扇門重13.32T。三河閘工程的建成,極大地減輕了淮河下游的防洪壓力。50多年來,抗御了1954年、1991年、2003年等大洪水,充分發(fā)揮了骨干水利工程效益。截止2009年累計安全11300億m3,為保證里下河地區(qū)3000萬畝農(nóng)田和2000萬生命財產(chǎn)的安全作出了卓越貢獻。2啟閉機控制三河閘啟閉機為2×75kN手電兩用固定卷揚式,共63臺,一機一門啟閉63扇弧形閘門,設(shè)集控遠程和現(xiàn)場兩套控制。啟閉機兩機一柜現(xiàn)地運行控制,63臺啟閉機共設(shè)置7套PLC柜,實時監(jiān)控啟閘門在啟閉中或局部開啟的情況下工作時,水處于流動狀態(tài)而產(chǎn)生動水壓力作用在閘門上。因影響動水壓力的因素較多,而且動水壓力的作用機理尚不完全清楚,要定量計算比較困難。目前,在進行弧形閘門啟閉力的計算時,對于水頭不高且不經(jīng)常局部開啟的弧門,一般只是近似采用靜水壓力的計算結(jié)果來代替動水壓力的作用。對于需要動水中啟閉的高水頭弧形閘門,考慮到啟閉中水流條件的復(fù)雜性,作用在閘門上的動水壓力一般通過模型試驗的,但通過模型試驗測得作用在閘門上的動水壓力所需的代價較大,因此采用數(shù)值計算的作用在閘門上的水壓力,進而求解出在動水壓力作用下弧形閘門的啟閉力是很有必要的。目前,模擬水面的常用主要有高度函數(shù)法(HOF)、標記網(wǎng)格法(MAC)[1]和體積率法(VOF)[2]。HOF法計算簡單,但水深須是單指函數(shù),水面線不能重疊;MAC法將歐拉法和拉格朗日法有機結(jié)合起來,采用跟蹤質(zhì)點運動的,能模擬出水面水流流態(tài)的變