大型人字闸门设计计算中的若干问题

在人字闸门设计中,通常将闸门分割为一些平面构件进行计算,难以全面反映闸门的整体性能力。为此,针对人字闸门的构造型式、受力特点和变形规律,提出了分析人字门的组合有限元模型,并据以研制了空间薄壁结构分析程序(TWSAP)。该分析模型在葛洲坝人字门的现场试验中得到了很好的验证。为增加闸门刚度,对大型人字闸门采用增设背拉杆并对其施加预应力,以抵消闸门自重引起的翘曲变形。对于背拉杆预应力的作用及施加条件、预应力施加方法进行了研究,并以三峡人字闸门为例,对两种背拉杆预应力施加方案进行了实例比较。从施工方便及施加预应力较少角度出发,推荐先对主背拉杆再对副背拉杆施加预应力的方案。对于三种不同构造的人字门,分别对其抗扭刚度、用钢量和用钢效率,以及最大位移、背拉杆内力等技经指标进行了比较,从而为选择经济合理的闸门形式提供了依据。     

人字门设计中几个问题的研究

本文结合近20年来国内几个大中型人字闸门的设计，用电算方法研究了人字闸门主要构件的抗扭性能；人字闸门背拉杆面积对门体抗扭能力的影响；启闭机的启闭力过程线；顶枢拉杆受力过程线；撞击力对门体变形、应力的影响等问题，对人字门的设计中值得注意的问题提出了几点建议。     

大型人字门设计安装中若干因素对抗扭刚度影响

采用力学有限元法对某拟建大型人字门的旋转中心位置和背拉杆预应力储备等影响其抗扭刚度的有关因素进行了敏感性分析;并借助三维薄壁结构有限元模型研究了闸门安装制造偏差对闸门抗扭刚度的影响。研究结果表明:闸门旋转中心位置偏离闸墙支座越远、背拉杆预应力储备越大,闸门抗扭刚度就越大;施工安装时,安装偏差的存在会导致门轴柱弯曲度增大,斜接柱整体向偏差侧偏移。制造偏差对预应力影响不大。对于存在初始安装偏差的人字门,可以通过对背拉杆施加合理的预应力来调整斜接柱保持铅直。     

三峡船闸人字门背拉杆预应力施工工艺研究

人字门在自重作用及水压力作用下运行时均将产生较大的扭转变形,人字门背拉杆是抵抗扭转变形的主要构件,介绍了三峡永久船闸人字门背拉杆预应力施工方法仿真计算研究成果及其在三峡船闸8扇人字门背拉杆预应力施工中的应用情况.采用"加主杆带副杆"的预应力施工方法,遵循了背拉杆及门体自身的应力、变形分配规律,优化了加力程序,加快了施工进度.研究成果为三峡永久船闸人字门背拉杆预应力施工提供了理论依据和实践经验.     

大型人字闸门设计计算中的若干问题

在人字闸门设计中,通常将闸门分割为一些平面构件进行计算,难以全面反映闸门的整体性能力。为此,针对人字闸门的构造型式、受力特点和变形规律,提出了分析人字门的组合有限元模型,并据以研制了空间薄壁结构分析程序(TWSAP)。该分析模型在葛洲坝人字门的现场试验中得到了很好的验证。为增加闸门刚度,对大型人字闸门采用增设背拉杆并对其施加预应力,以抵消闸门自重引起的翘曲变形。对于背拉杆预应力的作用及施加条件、预应力施加方法进行了研究,并以三峡人字闸门为例,对两种背拉杆预应力施加方案进行了实例比较。从施工方便及施加预应力较少角度出发,推荐先对主背拉杆再对副背拉杆施加预应力的方案。     

岩坡位移对三峡船闸人字门的影响与分析

三峡船闸高边坡，因地应力释放，渗流条件变化和岩石徐变，使岩坡产生缓慢位移，改变了人字门的支承条件，从而影响到人字门的正常工作。要用一种简单实用的分析方法，研究岩坡位移引起的闸门扭曲变形及由此产生的附加应力，用调整背拉杆预应力来消除岩坡位移对人字门的影响。这是一种简单有效的方法，其他大型人字门的设计亦可借鉴。     

三峡永久船闸人字门背拉杆预应力调试计算

 三峡永久船闸人字闸门通过设置背拉杆并对其施加一定大小的预应力来提高门体的抗扭性能。按三维有限元计算了单项荷载作用下人字门的应力与位移,建立了14根背拉杆预应力优化模型和简化的4根背拉杆预应力优化模型。根据优化模型得到预应力调试规律：①上层杆受拉,对上层杆应力影响大,对下层杆应力的影响量几乎可以忽略不计;反之,下层杆受拉,对下层杆应力影响大,对上层杆应力的影响量几乎可以忽略不计。②上主杆应力同时达到σ=1 MPa,上副杆自动产生拉力σ=0.7 MPa;下主杆应力同时达到σ=1 MPa,下副杆自动产生拉力σ=0.5 MPa。通过计算优化模型还确定了几组背拉杆预应力值,可供施加预应力值时参考。
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人字门背拉杆预应力方案的研究

采用有限元法——力学分析方案对大型开敞式人字门背拉杆预应力的施加方法进行了探讨,计算模型及计算结果能精确地反映闸门的实际变形状况,探讨了二种不同的预应力施加方法。     

船闸人字门安装

三峡永久船闸人字门为特大型闸门，其安装的技术难度大，精度要求高，测控难点多，安装部件复杂。对安装中重点，难点问题如安装测量控制，安装位置选取，运输吊装工况，拼焊变形控制，背拉杆安装，顶枢安装及锚杆预应力施工等方面进行了细致的分析与研究，并选取了最优化的安装方法，第一闸首人字门安装实践证明采用的安装技术是安全，可靠，有效的，可为类似人字门安装借鉴。     

大藤峡水利枢纽人字闸门背拉杆预应力优化分析

大藤峡水利枢纽船闸下闸首人字闸门是目前世界上规模最大的人字门,采用3层预应力背拉杆,结构与应力变形十分复杂。为了合理确定背拉杆预应力,在总结闸门扭转变形主要特点的基础上,提出将斜接柱下角点的侧向位移作为目标函数,建立预应力优化模型。通过计算并与其他优化模型对比,发现以该模型求解的侧向位移明显较小,表明以斜接柱下角点侧向位移作为目标函数的优化模型可以得到更为合理的背拉杆预应力。相关经验可供类似工程借鉴。     

船闸人字门安装

1　ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＴｈｅｍｉｔｅｒｇａｔｅｓｏｆＴＧＰｐｅｒｍａｎｅｎｔｓｈｉｐｌｏｃｋｓａｒｅｔｈｅｌａｒｇｅｓｔｅｖｅｒｂｕｉｌｔｉｎｔｈｅｗｏｒｌｄ ,ｗｉｔｈｕｎｐｒｅｃｅｄｅｎｔｅｄｇａｔｅｓｉｚｅｓａｎｄｗｅｉｇｈｔｓ.Ｔｈｅｇａｔｅｈｅｉｇｈｔｉｓ 38.5ｍ .Ｔｈｅｓｉｎｇｌｅｇａｔｅｌｅａｆｉｓ 838.1ｔｉｎｗｅｉｇｈｔ.Ｔｈｅｇｅｎｅｒａｌｅｒｅｃｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｗａｓａｓｆｏｌｌｏｗｓ:ｌｏｃａｔｉｏｎｓｕｒｖｅｙ→ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎｏｆｅｍｂｅｄｄｅｄｐａｒｔｓ…     

桥巩水电站船闸人字闸门三维建模与有限元分析

建立人字闸门三维模型,通过对模型进行有限元分析,确定背拉杆的预应力大小及简单介绍人字闸门在最高挡水水位工作状态下的应力、变形情况.     

崔家营船闸人字门背拉杆预应力张拉浅析

介绍了崔家营船闸设备检修中人字门背拉杆预应力张拉的目的、原理,张拉工艺及其步骤,并给出了背拉杆预应力张拉施工结果,对结果进行了分析值得重视的问题。     

人字门高强度环氧填料灌注施工技术

人字门高强度环氧填料灌注是人字门安装、调试过程中的一道重要施工工序.在长洲水利枢纽船闸人字门安装中,高强度环氧填料采用的是CT-2环氧树脂,通过该填料对人字门支垫块与门体之间和枕垫块与枕座之间的间隙进行密实填充,保证人字门传递水压力和止水密实性要求.     

大源渡船闸人字门振动原因与技术处理

针对湘江大源渡船闸人字门振动现象,从水流条件、闸门运行操作、闸门安装、水头、气温及闸门结构、止水结构设计等方面进行了分析,根据分析资料,对下闸首人字门提出了技术改造措施。改造后,门体横向抗扭刚度提高了约3倍,门体竖向刚度提高约2倍,振动问题得到控制,确保了闸门的安全运行。     

人字门运行阻力原型观测及研究

三峡工程永久船闸，是目前世界上水头最高，技术规模最大的梯级船闸。其第一级上闸首人字门的淹没水深达３５米。在与三峡船闸人字门技术规划相近的葛洲坝１，２号船闸上，对闸门的应力状态与运行阻力进行了原型观测研究，取得第一性研究资料，将有助于三峡枢纽船闸人字阂门运转问题的研究。原型观测结果表明，人字门项枢锚杆在无水工况下受力最大，且Ａ杆受力状态较Ｂ杆复杂，受各种因素影响也远比Ｂ杆大，在设计，制造及运行管理中     

三峡永久船闸人字门顶枢预应力锚杆安装的难点分析及方案优化

三峡永久船闸人字门顶枢预应力锚杆安装是三峡永久船闸金属结构和机电设备预埋件中难度最大的项目。工程采用的在人字门顶枢A、B拉架预留槽内预处理应力锚杆的设计方案，在国内尚属首例。技术人员对安装工程的难点认真分析，对方案进行数次优化，圆满完成了任务，为我国人字形工作闸门顶枢预应力锚杆的安装积累了宝贵经验。     

Ansys在船闸人字门设计中的应用

应用Ansys对船闸人字门的应力、应变进行了分析计算。以某人字门为例,把《水利水电工程钢闸门设计规范DL/T5013-95》(以下简称《规范》)算法的结果与有Ansys的计算结果相比较。计算结果表明,Ansys的计算结果与《规范》算法的结果有一定的差异,分析产生这种情况的原因,说明了《规范》算法的一些缺陷,并分析了该人字门的动态特性。