基于锈蚀模型的钢闸门动力性能研究

水工钢闸门是开启和关闭泄水通道的重要部位,钢闸门锈蚀后,力学性能减退,威胁运行安全。通过建立钢材的锈蚀模型,将锈蚀对闸门的影响转化为弹性模量的改变来计算锈蚀对闸门的作用效果。选取不同的水位,进行流固耦合计算,提取闸门自振频率,分析和对比锈蚀闸门和未锈蚀闸门的振动规律。结果表明水工钢闸门出现锈蚀之后,材料性能减弱,截面尺寸削弱,刚度变小,自振频率降低。随着水位的逐渐升高,闸门的自振频率在逐渐减小,若闸门锈蚀后,则自振频率将会降低更快,但边梁的振动受水位的影响不大。     

国内钢闸门几种防腐蚀方法的介绍

我省水利水电工程中的闸门,大部分是钢结构,在多年运行中,普遍存在闸门生锈的问题,严重的威胁着闸门的安全运行。如何采取有效的办法防止闸门锈蚀,各地都在探索。现介绍国内几种钢闸门防腐蚀的方法,供各地参考。一、腐蚀原理钢闸门在水中发生锈蚀的内在原因是它本身含有一定的杂质,造成材质结构上的差异,加上外界因素如闸门表面状态,溶液中离子浓度,溶解气体(氢、氧)的浓度,溶液温度,     

某节制闸弧形钢闸门锈蚀原因分析与处理

对某节制闸弧形钢闸门的锈蚀情况进行了调查。经分析,锈蚀的主因是门体上存在积水,积水发生的腐蚀主要是氧去极化腐蚀。通过贝叶斯更新后的锈蚀速率均值为0.031 mm/a,处于我国钢闸门锈蚀速率的正常水平。据此,通过改进闸门排水系统,排除门上积水,从根本上消除了产生锈蚀的主因,在此基础上进行热喷涂锌保护,并加强了工程的日常管理,防止积水滞留。从近几年的运行情况看,没发现明显锈蚀。     

浅论总干渠钢闸门防腐保护措施

总干渠上的分水枢纽担负着河套灌区的输配水任务。钢闸门的强度和刚度直接影响着枢纽的正常运行,目前,总干渠钢闸门普遍存在锈蚀严重的问题,有的钢闸门锈蚀严重的部位面板厚只有2~3 mm,所以,对钢闸门的防腐保护具有很重要的意义。     

水工钢闸门金属热喷涂防腐工艺探讨

钢闸门是水利水电工程的重要组成部分,钢闸门由于强度高,重量轻,使用维护方便,自20世纪80年代以来在我国水利行业得到广泛应用.在实际运行中,由于钢闸门启闭频繁,水位的变化造成环境干湿交替;加之受水质、气体、阳光及水生物的侵蚀,以及泥沙、冰凌和漂浮物的冲击作用,钢闸门运用过程中易因锈蚀而遭到破坏.因此防腐处理是工程管理部门面临的重要课题之一.     

弧式水工钢闸门锈蚀影响有限元模拟及分析

水工钢闸门锈蚀及锈蚀影响水工闸门的应力状态是客观存在的。文章借助ANSYS系统,针对水库泄洪洞弧式钢闸门,围绕锈蚀敏感部位云图计算及分布、锈蚀影响下的面板最大应力单元所在列的应力曲线分布以及基于锈蚀深度变化的闸门面板应力演化规律,开展弧式钢闸门锈蚀影响有限元模拟及分析研究,以为同类工程技术应用提供研究参考。     

CFRP在水工钢闸门修复中的应用研究

为解决水利工程中常用水工钢闸门的锈蚀问题,针对粘钢加固技术存在的闸门加固部位更易锈蚀、加固部位易产生应力集中等问题,充分发挥纤维增强复合材料(FRP)比强度高、耐腐蚀性好、不改变母材特性等优点,提出采用CFRP修复的方法。首先采用与试验结果对比的方式验证数值方法分析CFRP修复的可行性和正确性,然后采用数值方法对某水工钢闸门在未锈蚀、锈蚀和CFRP修复三种状态下的强度和刚度进行分析。分别采用改变单元厚度法和共结点重单元法对锈蚀和CFRP修复的闸门模型进行数值模拟。结果表明:以未锈蚀闸门的计算结果为基值,主横梁腹板、支臂腹板和面板中下部发生2 mm锈蚀时,主梁、支臂、面板的强度和刚度分别降低25.95%和23.73%、25.52%和24.24%、24.43%和25.00%。采用单层厚0.167 mm的CFRP修复后,主梁、支臂、面板的强度和刚度分别提高30.28%和26.43%、29.46%和24.53%、28.47%和29.87%。采用CFRP修复加固水工钢闸门具有明显的效果,研究成果可为闸门规范的修订完善和实际工程中采用CFRP修复提供理论依据。     

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。     

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.     

锈蚀后深孔弧形钢闸门安全评估及寿命预测

深孔弧形钢闸门长期运行后面板将会发生严重的锈蚀现象,对其安全运行造成了重大隐患。以运行20年的三峡大坝某深孔弧形钢闸门为例,对其面板锈蚀区域及厚度进行了现场检测,根据检测数据建立了锈蚀后深孔弧形钢闸门数值模型,对锈蚀前后深孔弧形钢闸门安全性能进行了对比分析,基于现场检测数据预测了深孔弧形钢闸门不同运行年限时的面板锈蚀区域及厚度,通过数值仿真预测了深孔弧形钢闸门安全使用寿命。研究结果表明,运行20年后的弧形钢闸门强度及刚度均满足设计规范要求,整体应力和变形幅值基本保持不变,但面板处应力幅值增加了13.77%;该深孔弧形钢闸门预测安全使用寿命为56年,超过预测寿命后,面板锈蚀最严重处应力幅值达到了374.59MPa,超过了深孔弧形钢闸门材料容许局部承压应力值。     

对老闸加固中弧门支铰保留使用的可行性分析

江苏省于上世纪50年代初期兴建的三河闸、运东闸等10多座采用钢质(桁架结构)弧形闸门的水闸，经过40多年运行，工程出现混凝土碳化、钢闸门锈蚀等问题，从1991年开始工程陆续进入全面加固阶段，经论证，基本上都需将原弧形闸门进行更换，如果将闸门结构全面更换，需进行支铰座预理，这就给在非汛期间完成闸门更换工作带来极大困难。     

水工闸门锈蚀后动力性能研究

以钢闸门为研究对象,考虑了流固耦合对锈蚀闸门动力性能的影响。通过有限元分析,选取闸门振型中对结构振动影响较大的低阶频率范围内振动的构件,对其进行不同程度的锈蚀模拟,从而得出闸门锈蚀后动力性能的变化规律并找出影响闸门自振频率变化显著的构件局部位置。通过分析锈蚀闸门构件对结构整体动力性能的影响,得出影响损伤闸门自振频率的因素,具体包括,损伤面的锈蚀程度、锈蚀面积的大小及锈蚀的位置等。为此,在实际检测中应重点对本文得出的影响闸门动力性能的局部构件即易造成闸门损害的部位做出评估判定。     

锈蚀因素对弧形钢闸门静力性能影响的研究与分析

锈蚀是水工钢闸门运行期间最常见的破坏现象,对其影响进行评估具有重要意义.文章以辽宁省石佛寺水库为例,利用数值模拟的方法研究锈蚀因素对闸门静力性能的影响,获得锈蚀影响下的闸门静力特征变化规律,为相关研究和工程的运行管理提供有益的借鉴.     

钢闸门的使用年限估算及延长使用年限的措施

本文分析了钢闸门在运行过程中因锈蚀损伤而引起的应力变化，对钢闸门的使用年限估算公式进行了推导，并就延长钢闸门的使用年限提出了若干措施。     

大型箱型结构水工钢闸门检测和安全鉴定技术路线

闸门作为水工建筑物的主要挡水结构,在周边环境和运行荷我的影响下,将发生防腐涂层剥落,铜板锈蚀、磨损、变形等破损形式。大型箱型结构水工钢闸门较普通平板钢闸门、铸铁闸门在结构形式与受力情况上要复杂,且存在单扇闸门面积较大、制造组装过程焊缝较多的特点。三汉河河口闸在安全鉴定中基于闸门特点,科学合理制定检测方案,采取先进检测仪器与静力有限元分析的方法,评估认定钢闸门满足规范要求,能够安全正常使用。     

钢筋混凝土闸门设计与施工中的若干问题

前言我地区所建的大中小型水库,采用的闸门种类和型式是很多的,从结构方面有弧形闸门,平板闸门,自动翻板闸门,阿米耳式自开闸门。从结构材料方面有钢结构,钢木结构,钢筋混凝土结构及钢丝网水泥结构。在十几年的运用中,钢筋混凝土闸门具有较多优点。这种闸门是可普遍采用的。钢筋混凝土闸门的主要优点是节省钢材,只是钢闸门是钢量的百分之二十;投资少,仅是钢闸门的50％,寿命长,不锈蚀,就位浇筑,没有大件运输及安装;易维修,管理方便。     

基于D-H曲线及性能退化的钢闸门寿命预测方法

目前水工钢闸门结构寿命预测公式过于简化,只考虑了锈蚀对闸门构件厚度的影响,同时还将闸门锈蚀过程简化成一个均匀线性的过程。而闸门锈蚀不仅仅影响闸门构件的厚度,对闸门金属材料性能也有很大影响,特别是随着锈蚀程度增加,对材料性能的影响程度也会增加。故本文考虑到锈蚀对闸门材料性能的影响,基于金属材料性能退化规律,结合金属任意损伤与金属日历寿命关系曲线即D-H曲线推导出了新的闸门构件寿命预测的公式,并根据该公式对实际工程中的闸门寿命进行预测。计算结果表明,预测结果与实际结果拟合程度较好,能够更加准确的预测闸门寿命。根据预测的闸门剩余寿命能够判断闸门运行安全状态,以便及时维修或者更换闸门,从而减少闸门失事事故的产生。     

艾辛庄枢纽节制涵洞钢闸门的喷砂除锈和金属热喷涂防腐保护

艾辛庄枢纽工程节制涵洞共3孔．每孔净宽8m．闸门高7m，为平面直升钢闸门．3孔钢闸门锈蚀状况基本相似：水上部分涂层局部脱落，存在少量锈包，为轻度锈蚀：水下门叶涂层完全脱落．布满剥离锈层．锈层厚度多数在5mm以上．铲除掉锈层以后．发现密集成片的锈坑．局部较深的锈坑深度在2mm以上，属于较严重锈蚀：闸门后部柱梁板锈蚀严重．局部已锈透．下游检修梁锈蚀也十分严重．属于重度锈蚀。     

粘钢技术在溢流坝弧形闸门加固中的应用

钢闸门使用一定年限后会发生锈蚀,使闸门的强度相应降低。钢闸门加固普遍采用焊接的方法。大量施焊,会产生焊接变形和焊接内应力,对闸门产生不利影响。采用粘钢技术对钢闸门进行加固补强,能够避免或减小焊接变形和焊接内应力,是一种较好的加固措施。     

浅谈水工钢闸门的腐蚀问题及处理措施

水工钢闸门长时间在水中浸泡，工作环境恶劣，极易产生锈蚀问题，若不及时采取防腐措施，将会影响到人民的生命和财产安全。文章通过分析目前水工钢闸门常见腐蚀问题及其成因，总结出现阶段防止水工钢闸门腐蚀的主要措施，对于水工钢闸门的设计与防腐蚀研究具有一定的参考意义。