弧形闸门设计中的两个问题

弧形闸门已广泛地用作水利工程中重要的挡水泄水设备,设计、制造、安装、运行四个环节均积累了丰富的经验,这里打算提出两个问题,偏重于理论分析,希望对设计工作能有所裨益。两个问题,都产生于斜支臂弧形闸门中。一、关于斜支臂的水平偏斜角斜支臂弧形闸门结构特征是闸门有两个斜支臂与门叶主梁相联,每个斜支臂有上、下两个支腿(或称支柱),两支腿的腹板与主梁相交,交线成水平位置,且相互平行,这就是“钢闸门设计规范”第76条中所讲的“支臂与横梁水平连接”的情况。两支腿腹     

弧形闸门斜支臂的扭角

早在60年代末,笔者在弧形闸门安装时就发现,支臂安装到按图纸制造的活动铰座上时,支臂开口端的联接板同弧形门上的设计位置不符,且都偏向两侧.最近,笔者受到一些关于斜支臂水平偏斜角和扭角的讨论文章的启     

弧形闸门斜支臂偏斜角的分析计算

通过对弧形闸门斜支臂及铰链角度等几何参数的分析，推导了斜支臂偏斜角、上支腿偏斜角、支腿间夹角及其投影的表达式，得出了斜支臂偏斜角大于上支腿偏斜角的结论，可为弧形闸门的加工制造提供理论上的参考。     

斜支臂弧门支铰偏斜角设计误差修正及弧门侧导板安装方法探讨

在斜支臂弧形闸门的设计中，经常出现将支铰偏斜角与支腿偏斜角混淆的情况，这样就造成支臂与门叶联接困难，为此提出了支臂偏斜角计算公式．另外，本文对弧形门侧导板的安装提出以下4种安装方法：（1）常规安装法；（2）整体安装法；（3）侧导板吊装就位后暂不浇筑二期混凝土法；（4）量体裁衣法．几种方法各有优缺点，应视工程具体情况加以选择．     

基于BIM技术的白鹤滩水电站泄洪洞弧形闸门支铰及下支臂安装施工模拟

白鹤滩水电站泄洪洞进口弧形闸门是目前国内最大的横向三支臂潜孔式弧形闸门,该弧形闸门安装施工具有门叶构件尺寸大、质量大、闸门安装空间狭小等特点。在采用BIM技术对闸门支铰及下支臂安装关键工序进行施工过程模拟、安装过程碰撞检查及现场实际情况分析的基础上,优选确定了支铰及下支臂牵引方案,为弧形闸门支铰及下支臂安装提供了有效技术保障,确保了工程质量、安全及安装工期。     

关于斜支臂弧门三维建模若干问题的探讨

利用Inventor软件的三维造型技术,建立一个斜支臂弧形闸门的三维参数化模型,对斜支臂弧形闸门由于空间扭角引起的制造、安装精度有一个直观的认识,以便以后斜支臂弧形闸门的正确结构设计。此外,建模好的三维参数化模型,在新建类似工程中有很高的应用价值,可以大大缩短设计时间,提高设计质量。     

白鹤滩水电站泄洪洞进口弧形闸门安装关键技术

白鹤滩水电站泄洪洞进口弧形闸门是目前国内最大的横向三支臂潜孔式弧形闸门。该弧形闸门安装施工具有门叶构件尺寸大、质量大、闸门安装空间狭小等特点,在对闸门安装关键工序进行高精度模拟、安装过程碰撞检查及现场实际安装的基础上,阐述了弧形工作闸门安装关键技术,即支承大梁安装、门叶组拼及吊装、支铰及下支臂组合件安装、弧门上支臂安装、门叶支臂连接及支臂连接杆安装技术。运用建筑信息模型(BIM)技术对闸门安装关键工序上支臂安装施工进行模拟及碰撞检验。     

多支腿支臂弧形闸门制造工艺技术

在水利水电工程建设中，随着大型水利水电工程增多，弧形闸门高度的增大，也逐渐开始采用三支腿支臂或四支腿支臂形式的弧形闸门，三支腿支臂及四支腿支臂形式的弧形闸门工程中较为少见，制作难度也较两支腿支臂形式的弧形闸门大。因此在制造过程中如何防止构件的变形，保证产品的制造质量，并排除现场安装时整体几何尺寸的误差，成为多支腿支臂弧形闸门制造的关键性问题。以四支腿支臂形式的弧形闸门为例，详细介绍多支腿支臂弧形闸门的制作工艺和技术措施。     

弧门三叉斜支臂扭角的验算与求证

依据数学的原理定理,对弧形闸门三叉斜支臂的空间几何形状进行分析,推导求证出该种支臂结构中:水平偏斜角;上(下)、中支臂中线的夹角;在支铰的垂直端面上形成的扭角等相关角度间存在的函数关系,总结出详细的计算公式。通过三维模型验证了方法的正确性,并对现行《规范》相关内容进行解读与澄清。     

弧形闸门支铰埋件的安装工艺

水库溢洪道闸门及其他水利工程中大型闸门大多采用弧形闸门形式．在弧形闸门的安装过程中．支铰埋件的安装尤为重要,是整个安装过程的重点和难点。如果支铰埋件安装偏差超出设计要求,将导致支臂与门叶无法连接．且很难采取补救措施．     

弧形闸门斜支臂制作尺寸的控制

安装弧形闸门,在斜支臂与门叶拼装时,常出现联结面接触不良现象。如用气割修正,一则比较困难；一则缩短了支臂长度,影响闸门受力半径、水封止水和门叶关     

弧门支臂与支铰偏斜角函数关系的论证与运用

<正>斜支臂弧门的支臂扭转角φ、水平偏斜角α、上下两支臂夹角2θ、支铰(又叫铰链)偏斜角δ,是组成斜支臂弧门的4个重要角度。其相互关联,共同确定了弧门支臂的结构尺寸和形状。在弧门设计规范和设计手册中,斜支臂弧门支臂扭转角φ、水平偏斜角α、上、下支臂夹角2θ3个角度关系已经归纳为tgφ=tgθ·sinα/((cosθ~2-sinα~2))~(1/2)(1)。在弧门的设计图纸中,经常将弧门支臂水平偏斜角     

弧形闸门斜支臂的几个空间角度计算

弧形闸门是一种应用最为广泛的门型,在水利水电工程中,大中型的表孔闸门总是优先考虑采用弧形闸门的。这样的弧门近代多采用斜支臂的结构型式。对二支臂闸门(每侧支臂数为二)来说,有上支臂和下支臂。它们的前端     

弧形闸门斜支臂“扭转角”研究

在水工钢结构设计规范或设计手册中关于弧形闸门斜支臂的设计有一个令人费解的"扭转角",这个"扭转角"往往导致设计图纸中隐藏被人忽视的错误,幸好在制作和安装过程中是以"放大样为准"消除了错误影响,从而避免造成重大经济损失。引入直支铰和斜支铰概念,以解析几何为工具,采用坐标变换的方法对弧形闸门斜支臂支柱翼缘板和腹板与支铰法兰端面交线进行研究,最终得到了这些交线在不同形式支铰法兰端面对应的关系式,由此清晰地揭示了这些交线的空间形态,从而诠释了规范中所谓"扭转角"的本质。     

弧形钢闸门的动力稳定分析

分析了引起弧形闸门振动和破坏的原因，指出低水头弧形闸门在动水压力荷载作用下的失事往往由支臂杆的动力失稳引起，应该特别注意弧形闸门支臂杆的动力稳定性问题。给出了支臂杆的计算模型，讨论了其简化模型的合理性。以斜支臂框架为例，对两端铰结、一端作用有弯矩的斜杆进行了动力稳定分析。     

超大型弧形闸门支臂的制作技术

论述了龙滩水电站溢洪道表孔弧形闸门斜支臂的制作及焊接工艺,重点是控制斜支臂箱形梁结构的焊接变形及上盖板和斜支臂的拼装尺寸,保证斜支臂的制造尺寸精度.     

天生桥一级水电站溢洪道三支臂表孔弧形闸门安装

天生桥一级水电站溢洪道三支臂表孔弧形闸门支臂间具有空间扭角，安装难度大；同时，因闸门开始安装时间被推迟，面临着防洪度汛压力．安装过程中，根据闸门的结构型式，优化了安装工艺流程，按照流水作业的方式组织施工，设置了一系列安装控制点(线)，重点控制支铰座、弧形侧轨安装及门体拼装，保证了安装质量，达到了防洪度汛和按时蓄水的目标．     

斜支臂弧形闸门三维建模及技术分析

主要介绍了斜支臂弧形闸门三维建模的方法及难点,阐述了三维建模的重要性,并列举了察尔森除险加固工程溢洪道弧形工作闸门利用Solidworks设计建模的例子,结合工程实例,对斜支臂弧形闸门的三维建模方法做了简要介绍,并对其中的难点做了详细的解答。     

桃源水电站泄洪闸弧形门制造

桃源水电站泄洪闸共设25套弧形闸门,闸门采用主横梁、斜支臂结构,门叶采用主横梁面板实腹式同层布置,支臂为箱型截面。桃源水电站弧形闸门在支铰埋件、支臂与门叶拼装以及和弧门门叶两侧止水座板等方面进行了工艺上的改进,加上门体分节、支臂现场拼装等厂内二次设计优化,大大缩短了施工工期,保证了施工质量。     

陆水水利枢纽主坝溢流坝弧形门支臂纠偏措施

陆水水利枢纽主坝溢流坝1号孔弧形闸门投入运行多年,年久失修,在水库除险加固工程中换装了新闸门。在新闸门安装过程中,支臂与门叶连接时出现较大的连接偏差,支臂相对于支臂与门叶主梁组合面的中心位置向外偏移70 mm,超出规范要求。在分析闸门支臂偏差产生原因的基础上,决定采用楔子板纠偏。该纠偏方法耗时短,保证了闸门在汛期来临前投入运行。 