基本情況1.1工程簡介淮陰閘位于江蘇省淮安市淮陰區(qū)王營鎮(zhèn)楊莊,是分淮入沂淮陰樞紐的主體工程。該閘建成于1959年,設計流量為3 000m3/s,校核流量為4 000 m3/s,共30孔,單孔凈寬10 m,總寬345.4m,閘底高程6.0 m。2003年經(jīng)有關(guān)部門檢測,該閘被鑒定為3類閘,2004年經(jīng)江蘇省*批準對該工程進行加固,并于當年4月開工建設。本次加固工程內(nèi)容包括:①降低排架,重建工作橋及新建啟閉機房;②增建中墩貼角,增加底板10 cm面層;③對排架等處碳化混凝土采用HS環(huán)氧厚漿涂料防護;④增建胸墻和上游翼墻鋼筋混凝土擋浪墻;⑤更換閘門和啟閉機;⑥電氣設備更新改造等。1.2閘底板加固項目概況2001年9月,工程主管部門江蘇省淮沭新河管理處組織對閘底板配筋情況進行了檢測,檢測成果表明,閘底板鑿除檢查配筋面積較竣工圖少。經(jīng)省水利勘測設計研究院復核計算,中聯(lián)孔及邊聯(lián)孔底板的實際配筋面積均小于計算值,底板強度不滿足強度規(guī)范要年月日,一項由天津市*承擔研制的無金屬水工閘門科研課題,在天津津2003 7 25 南小站北湖村雙橋河閘附近進行了閘門的堆載檢測。這次全新研制的現(xiàn)代無金屬水工閘門,采用了纖維混凝土結(jié)構(gòu)形式。碳纖維布和纖維筋選用美國赫氏公司和中國臺灣塑料工業(yè)公司的原材料進行制作,材料拉壓強度在左右,混凝土 4 000MPa 選用陶?；炷?試驗檢測強度為以上。閘門為寬、高、厚的空心板, C25 330cm 315cm 25cm總質(zhì)量約,設計荷載為高水頭,左、右、高三邊邊距處簡支,因此荷載面積 3 000kg 4m 15cm 為 9m ,平均荷載 14.5kN/m ,zui大受力位置在閘門底部中點。本次檢測試驗采用了級均勻加載,總荷載為,加載重物為標準砝碼塊, 5 220.5kN 3/4 1/為規(guī)整石條。試驗測點為個應變觀測點和組撓曲變形觀測點。試驗計量設備為計算機自4 9 1 動數(shù)據(jù)采集靜態(tài)電阻應變儀工程概況永泰縣清涼溪河道流域面積256.8 km2,河道長約36 km,河床平均坡降12.4‰,20年一遇洪峰流量1 230 m3/s。清涼溪屬山區(qū)河流,平時基本無水,汛期則水量暴漲。由于河流城區(qū)段兩岸居民日常隨意傾倒垃圾,加之水體停滯,河道臟、亂、臭現(xiàn)象嚴重,極其影響環(huán)境及城市容貌。永泰縣城區(qū)翻板壩工程的興建能抬高城區(qū)段河流水位,是該縣提升城市市容市貌的一項重點工程,也是美化城區(qū)河段景觀,使之與城市定位相結(jié)合,提高城市品位,滿足市民休閑游憩的一項重要措施。
在全面、細致調(diào)查清涼溪現(xiàn)狀的基礎上,以安全、經(jīng)濟、美觀為設計原則,綜合考慮經(jīng)濟發(fā)展、城市建設、生態(tài)環(huán)境、防洪排澇等需要,經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查勘測、分析論證,確定設計方案選用滾輪連桿式液壓水力自控翻板壩。2滾輪連桿式液壓水力自控翻板門工作原理滾輪連桿式液壓水力自控翻板門由預制鋼筋混凝土面板、支腿、支墩、滾輪、連桿、止水件等構(gòu)件及液壓控制系統(tǒng)組裝而成。該1引言在水電站項目工程中,閘門在水電站水工建筑物中主要有擋水、控制水流、調(diào)節(jié)上下游水位、依據(jù)要求全部或者局部開啟閘門泄放水流、排冰、排污等重要功能。在我國,冬季水電站能否正常運行,其關(guān)鍵在于水電站工程設計和運行管理的合理性,尤其是防冰凍問題,它的安全和適用,對整個水電站的運行有著直接影響。2冰凍對閘門產(chǎn)生的危害具體來說,閘門防冰凍問題有以下幾點:防止冰蓋靜壓力、水流沖擊力作用在閘門上;防止冰團、冰凌、冰珠和冰塊堵塞閘門;防止閘門活動部分與埋固部分被冰凍結(jié)在一起,以及閘門埋固件工作表面結(jié)冰等,影響閘門在冬季的正常運行。以四川地區(qū)水電站建設為例,由于地處四川盆地,冬季氣溫相對較高,這也決定了該地區(qū)水電站冬季運行環(huán)境與其他北方冬季寒冷地區(qū)有所不同,但仍不排除有冰凍情況發(fā)生,因此冰凍對閘門的危害仍然存在。根據(jù)水電站目前出現(xiàn)過的冰凍情況,主要存在下列危害:1水工閘門與埋固件凍死,導致閘門無法正常運行,使冰塊大量堆積造成堵塞,減少過水斷面水工閘門的控制［英國］Ｊ．Ｌｅｗｉｎ［摘要］水工閘門控制系統(tǒng)的發(fā)展趨向是用程序邏輯控制器（ＰＬＣ）進行自動控制，特別是在需要滿足復雜且有時相矛盾的多種要求的場合。論述了閘門控制系統(tǒng)的類型和閘門運行情況。主題詞閘門，控制系統(tǒng)，應用程序控制，自動控制，發(fā)展趨勢，英國水工閘門根據(jù)其操作要求控制方式很多。對溢洪閘門來說，其主要（有時甚至是*的）功能就是防止水庫水位上升至距壩頂只有幾米，從而避免漫頂，確保大壩安全。對于水電工程及許多灌溉工程，重點是在汛期末使水庫的蓄水量達到zui大，以保證zui大發(fā)電量及灌溉水量，這與安全準則并不矛盾。有些工程在設計時可能對操作者有一個或幾個有關(guān)洪水演算的要求，比如減小泄洪量，這就要求水庫有足夠的儲存能力，或者根據(jù)洪水警報或融雪預報蓄水位。在某些國家，河谷內(nèi)人口稠密，旦河水供人游泳、或用作動物的飲用水，對于這種情況，水庫的初始排放量應較小，然后再慢慢增加，以提醒人們注意安全。隨著我國水利事業(yè)幾十年的迅猛發(fā)展，水工鋼閘門的應用需求不斷增加。在眾多類型的水工鋼閘門中，弧形閘門由于其具有封閉的孔口面積大、閘墩高度小、過水條件較好、啟閉迅速、埋件少等優(yōu)點，得到了非常廣泛的應用。但調(diào)查發(fā)現(xiàn)，弧形鋼閘門在其應用歷史中也出現(xiàn)不少事故。大多數(shù)事故是由于其支臂失穩(wěn)造成，zui終原因是傳統(tǒng)設計方法存在缺陷。按照傳統(tǒng)的經(jīng)驗加理論驗算的方法設計出來的閘門結(jié)構(gòu)，安全系數(shù)偏大，但整體應力分布很不均勻，致使工程的偏大，卻很難保證結(jié)構(gòu)整體安全運行。因此，有必要對弧形閘門的設計方法進行改進。結(jié)構(gòu)理論是改進閘門設計的有效方法之一。目前，新型閘門研究工作多集中在閘門的后期校核以及形狀方面。鮮有利用結(jié)構(gòu)拓撲理論水工鋼閘門的研究成果出現(xiàn)。本文根據(jù)連續(xù)體拓撲理論，結(jié)合結(jié)構(gòu)有限元分析軟件，較系統(tǒng)地進行了新型弧形鋼閘門設計方法探討。
