水工钢闸门构件剩余寿命估算和可靠性分析

运行多年的水工钢闸门都不同程度存在锈蚀现象,严重的锈蚀会导致水工钢闸门构件强度的降低,影响钢闸门的运行安全.如何对既有水工钢闸门进行合理鉴定,并估算其剩余寿命和可靠性是一个值得探讨的课题.主要采用数理统计理论的方法,结合工程实践,探索水工钢闸门结构在不同锈蚀条件下的剩余寿命估算方法,分析既有(包括超期服役)水工钢闸门剩余寿命的可靠性.     

现役水工钢闸门正常使用寿命预测

 针对目前水工钢闸门结构正常使用寿命预测方法缺乏足够理论依据的问题,基于可靠性原理,确定了现役钢闸门结构构件最低可靠度设置标准。提出了基于可靠度理论的现役钢闸门结构构件正常使用寿命预测算法,采用可靠度理论推导出了钢闸门结构构件正常使用寿命预测的近似计算公式,并对工程实例中闸门使用寿命进行了预测。算例结果表明,该方法对闸门构件使用寿命的预测是有效的。     

水工钢闸门腐蚀状况评估方法及安全诊断技术

通过研究水工钢闸门腐蚀机理和常见腐蚀现象，应用数理统计原理提出水工钢闸门腐蚀状况的检测方法；结合目标可靠度理论，以水工钢闸门腐蚀状况为基础，建立水工钢闸门安全诊断方法体系、     

改进的模糊层次分析法在水工钢闸门可靠性分配中的应用

考虑到水工钢闸门可靠性分配具有多层次、多因素的特点,以及传统的层次分析法确定相对权 重的缺陷,采用了改进的模糊层次分析法,综合考虑影响平面露顶闸门、平面潜孔闸门、弧形露顶闸门以 及弧形潜孔闸门可靠性的各类因素,建立了相应的层次结构模型,最终对四类闸门进行可靠性分配,结 果表明,平面钢闸门分配给主梁及面板的可靠度相对较高,弧形钢闸门分配给主梁、支臂及面板的可靠 度相对较高,与实际的闸门工作情况相符,对水工钢闸门结构的设计具有一定的参考价值。     

水工钢闸门可靠度设计建议公式

随着可靠度理论的不断发展,工程结构可靠度分析已逐步应用到国内外各相关领域。而我国 现行水工钢闸门设计规范仍采用容许应力法,显然远落后于发展形势,难以满足闸门的实际需求。为了 推动可靠度理论在水工钢闸门方面的应用发展,文中给出按可靠度方法设计的建议公式,并与容许应力 法进行比较,指出两种方法的优缺点,为今后的研究和规范修订提供了基础。     

现役水工钢闸门的实时在线监测方法

针对现役水工钢闸门在水力发电枢纽工程中的特殊重要性,分析水工钢闸门实时在线监测的必要性,阐述水工钢闸门的结构应力、结构动力响应、结构姿态、启闭机启闭力等监测内容及实施方法,并在此基础上以某水电站弧形钢闸门为例进行工程实践,为今后现役水工钢闸门的在线监测与安全评估研究提供有益参考。     

水工钢闸门结构应力在线监测研究

要验证水工钢闸门在运行工况下的强度是否满足设计要求,需要对水工钢闸门的结构进行应力测试。目前采用在闸门上贴应变片的方法可以近距离短时间的得到应力数据,但要想得到水工钢闸门全寿命周期的应力数据,就需要对水工钢闸门结构进行在线应力监测。本文针对水工钢闸门所处的特殊运行环境,提出了一种可长期且远距离监测应力的方案,经现场试验该方案是可行的。     

水工钢闸门可靠度分析研究进展

 由于各种不确定性因素的影响,采用可靠度理论进 行水工钢闸门的安全性评估和寿命预测是十分有必要的。为此,从水工钢闸门设计规范修编 和钢闸门安全度评估及寿命预测两方面阐述了水工钢闸门可靠度研究的意义。根据钢闸门可 靠度分析的特点提出了水工钢闸门可靠度分析的流程图,并分别从钢闸门的安全性(荷载的 统计参数、抗力的统计参数、钢闸门可靠度校准及分项系数的确定、钢闸门动力可靠度分析 )、适用性和耐久性(现役钢闸门可靠度评估、现役钢闸门寿命预测、现役钢闸门疲劳可靠度 分析)等方面,详细地评述了国内外水工钢闸门可靠度研究的主要成果和进展。最后讨论了钢闸门可靠度研究要解决的主要问题和今后的研究方向。     

基于非线性锈蚀的水工钢闸门构件可靠性分析

对既有的金属结构非线性锈蚀模型进行了修正,提出了更加符合实际的锈蚀模型,通过实测数据的验证,修改后的模型能够真实的反应出金属锈蚀的全过程,并运用修改前后的锈蚀模型,对比分析了锈蚀引起的水工钢闸门构件抗力衰减情况和可靠度变化情况,为水工钢闸门结构的可靠性研究奠定了基础。     

东江水利枢纽电站进口检修闸门结构应力有限元分析

应用有限元法对平板闸门进行结构应力分析，并同平面体系计算结果进行比较，结果表明，对水工钢闸门进行结构强度复核时，尤其是对于空间效应较强、结构较为复杂的大型水工钢闸门，空间有限元法更能有效反映闸门的空间效应。