失效树模型在弧形钢闸门可靠性评估中的应用

针对影响弧形钢闸门可靠性的因素存在较大不确定性,本文引入失效树分析方法,建立了弧形钢闸门结构体系可靠性评估模型。该模型根据弧形钢闸门自身结构原因及运行条件,确定了影响弧形钢闸门可靠性的最小割集。通过对最小割集事件概率计算,得到弧形钢闸门可靠运行的概率,在理想条件下换算得到弧形钢闸门的可靠度指标,从而实现对弧形钢闸门可靠性评估。实例计算结果表明:某二级水电站弧形钢闸门可靠度指标为3.09,与极限状态值相比,认为是较为安全的;该计算结果得出的结论与该弧形闸门安全检测结论较为吻合,一定程度上验证了评估方法的正确性和实用性。     

弧形钢闸门防腐面积经验公式

在水闸工程管理中,各管理单位每年都有相当数量的弧形钢闸门需防腐处理,喷砂或人工除锈,喷锌加油漆封闭或油漆防腐,都要有一扇弧形钢闸门的实际防腐面积作为依据来编制维修概算经费及主要消耗材料。我们通过对援建的水闸弧形钢闸门、浙江省水库防洪弧形钢闸门和我省不同净跨(13m、10m、7m、6m)弧形钢闸门的防腐处理的实绩,按竣工图详细计算后得出防腐面积的经验公式为:     

弧形闸门焊接变形定量分析及其控制的初步尝试

水电站常采用的弧形钢闸门的基本结构型式可分为纵梁式和横梁式。各种型式的弧形钢闸门在制造过程中都会产生焊接变形,影响制造质量。因此怎样认识并掌握弧形钢闸门焊接变形的客观规律,控制焊接变形就成为弧形钢闸门制造中极为重要的课题。而弧形闸门由于其结构的特殊性,焊接变形较难掌握和控制。过去有关弧形闸门制造的经验介绍中,对焊接变形引起曲率变化的说法不一,有的介绍焊后是往里缩,组焊前应先将曲率半径放大,有的介绍焊后是往外伸,组焊前应先将曲率半径缩小,往往对一具体的门叶结构焊接变形趋势难以确定。弧形闸门焊接一般是在自由状态下进行,不另加刚性固定。能否从焊接变形的理论上分析论证在自由状态下焊接的变形规律,在渔子溪二级和     

基于MATLAB粒子群算法弧形钢闸门的优化设计

在传统的弧形钢闸门人工设计中,经常进行一些简单的、重复性的计算,并且设计的也过于保守,造成钢材及设计人员时间精力的浪费。随着计算机参数辅助化技术的不断发展,计算机的各种寻优计算被逐渐地运用到现实工程当中。运用粒子群算法对弧形钢闸门进行寻优计算,工作量小、计算时间短,耗钢量少,所以对闸门进行寻优计算就显得尤为重要。对粒子群算法的基本原理进行了介绍,建立弧形钢闸门主框架模型,同时建立了弧形钢闸门的数学模型。通过具体工程实例,将传统人工设计的结果和MATLAB中粒子群算法的优化结果进行比较。结果表明,粒子群算法对钢闸门的优化设计是可行的,比传统设计用钢量更少,为以后钢闸门的计算提供了新的思路和方法。     

弧形钢闸门改造设计要点浅论—以怀柔水库西溢洪道闸为例

弧形钢闸门是常见的闸门型式之一。近年来北京地区针对弧形钢闸门的改造设计工程较多,为梳理改造设计中的设计要点。本文以怀柔水库西溢洪道闸为例,详细阐述了弧形钢闸门改造设计过程中的主框架、支铰、止水和启闭机选型设计,经改造设计后的闸门系统运行状况良好,可为同类工程提供参考。     

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。     

弧形钢闸门有限元分析及结构优化

利用三维建模软件建立弧形钢闸门主结构三维模型,基于ANSYS Workbench进行弧形钢闸门有限元分析,对弧形钢闸门模型在静态挡水和启门瞬间两种工况下主要构件应力和位移分布特点以及变化原因进行分析,评估弧形钢闸门的安全。分析了弧形钢闸门面板底缘处局部应力集中的原因,采用局部补强方式对面板底缘进行结构优化并再次进行分析,计算结果表明经补强后面板底缘局部应力集中现象完全消除。     

弧形钢闸门主框架的动力稳定分析

分析国内外某些低水头弧形钢闸门的失事破坏情况,指出在振动荷载作用下弧形钢闸门的支臂丧失稳定性是引起大多数闸门破坏的主要原因,据此利用B-R准则对弧形钢闸门主框架的动力稳定性进行研究,得出了几种简单荷载作用下主框架的动力稳定承载力,由此可知外荷载的类型及频率对结构的动力稳定承栽力有显著影响。此研究思路和方法可为弧形钢闸门动力稳定性的深入研究和工程应用提供参考。     

弧形钢闸门设计施工中的注意事项

弧形钢闸门有启闭灵活、启门力小、挡水面积大等优点,已被广泛应用到较大的进、泄水工程中。但弧形钢闸门的设计与施工要求精度较高,制作、安装难度大。经过多年设计施工积累,本人认为在水闸弧形闸门设计施工过程中应注意以下几点。     

增加弧形钢闸门高度的方案设计初探

现状防洪堤防上存在一定数量的水闸工程,且大中型水闸工程中,弧形钢闸门的应用比较广。实际防洪工程中,在某种条件下遇到弧形钢闸门挡水高度或防浪高度不够的问题,有必要对闸门的加高措施进行研究和探讨,以保证防洪系统的运行安全。文章根据某弧形钢闸门的加高问题,设计探讨通过门体结构整体加高,实现提高挡水高度或防浪高度,可为今后弧形闸门的加高设计提供参考。     

潜孔式孤形钢闸门顶水封的技术改造

本文介绍了泉州市龙门滩三级电站大坝潜孔式弧形钢闸门顶水封运行情况,阐述了弧形钢闸门顶水封存在的缺陷,对弧形钢闸门顶水封进行技术改造,提高了止水封的使用寿命和工作的可靠性。     

弧形钢闸门主框架的稳定性

根据现行SL74-95<水利水电工程钢闸门设计规范>对弧形钢闸门主框架构造的要求及GB50017-2003<钢结构设计规范>的规定,提出弧形钢闸门主横梁门式框架的屈曲模态为弱支撑框架有限侧移反对称屈曲,通过对主横梁门式框架计算简图的分析,利用转角位移法,提出了弧形钢闸门主框架柱的计算长度系数的精确公式.由于此弧形钢闸门框架柱计算长度系数的精确公式是超越方程,不便于求解,针对此问题,考虑了临界荷栽与支撑刚度的关系,从而又进一步提出了弧形钢闸门框架柱计算长度系数近似计算公式.研究结果表明,推导的计算弧形钢闸门主框架柱的计算长度系数的近似公式计算简捷方便,在一定的侧向支撑刚度范围内精度较高,可供工程实际应用.     

弧形钢闸门排水孔位置优化

结合某工程三支臂弧形钢闸门,利用ANSYS有限元软件建立了相同孔径不同位置排水孔的闸门有限元模型,计算分析了排水孔位置对弧形钢闸门主梁强度及局部应力的影响,以找到兼顾强度及排水要求的水工弧形钢闸门排水孔最佳位置。结果表明:对于三支臂弧形钢闸门,相同孔径不同位置排水孔不同程度地影响了闸门主横梁的应力分布;考虑到强度及排水要求,对于中、下主横梁,将排水孔设置在主横梁中和轴上;对于上主横梁,将排水孔设置在靠近后翼缘约2倍孔径的位置处为宜。     

弧门Π形框架主横梁与支臂单位刚度比的优化设计

弧形钢闸门是水利水电工程中应用十分广泛的门型。在实腹式主横梁式弧形闸门中，由主横梁和支臂构成的主框架是弧形闸门的主要承重结构。主横梁与支臂的单位刚度比是弧形闸门主框架设计的重要参数，它协调着框架内力的分配，其取值合理与否直接影响着整个弧形闸门的安全性和经济性。采用优化设计理论对工程实例中６０扇潜孔式和５０扇露顶式弧形钢闸门直支臂Π型框架进行了优化设计，从而得到这两种门型的主横梁与支臂单位刚度比的合理取值范围，并对取值影响因素作了分析     

弧门Ⅱ开明框架主横梁与支臂单位刚度比的优化设计

弧形钢闸门是水利水电工程中应用十分广泛的门型，在实腹式主横梁式弧形闸门中，由主横梁和支臂构成的主框架是弧形闸门的主要承重结构，主横梁与支臂的单位刚度比是弧形闸门主框架设计的重要参数，它协调着框架内力的分配，其取值合理与否直接影响着整个弧形闸门的安全性和经济性。     

潜孔式弧形钢闸门顶水封的技术改造

本文介绍了泉州市龙门滩三级电站大坝潜孔式弧形钢闸门顶水封运行情况,阐述了弧形钢闸门顶水封存在的缺陷,对弧形钢闸门顶水封进行技术改造,提高了止水封的使用寿命和工作的可靠性.     

东宁县东升电站泄洪系统金属结构布置与设计

东升电站溢洪道泄洪系统中,检修闸门为平面分节钢闸门,工作闸门采用弧形钢闸门。弧形闸门因没有门槽,泄流时水流条件较好,和液压机配合使用时利于控泄,便于调度管理的诸多优点,在水库泄洪系统中采用较多。本文主要探讨了绥芬河东升电站泄洪系统中工作闸门和检修闸门的布置原则和设计要点。     

弧形闸门制造(一)

一.概述钢闸门是水利水电工程的重要组成部分,种类很多,主要是平面闸门和弧形闸门两种。弧形闸门又分为表孔(也叫露顶)弧形闸门和潜孔(也叫深孔高压)弧形闸门。弧形闸门的门叶和支臂均系大型焊接结构,采取正确的制造工艺和掌握构件焊接变形的规律,是保证制造质量的关键。     

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。     

潜孔式弧形钢闸门顶水封的技术改造

本文介绍了泉州市龙门滩三级电站大坝潜孔式弧形钢闸门顶水封运行情况，阐述了弧形钢闸门顶水封存在的缺陷，对弧形钢闸门顶水封进行技术改造，提高了止水封的使用寿命和工作的可靠性．