韶關(guān)鑄鐵閘門定制 弧形鋼閘門支臂計(jì)算長度系數(shù)的確定”(以下簡稱“確定”)一文,曾經(jīng)原水電部修訂組審定,并請華東水利學(xué)院、武漢水利電力學(xué)院、長江流域規(guī)劃辦公室、水電部成都勘測設(shè)計(jì)院等12個(gè)單位進(jìn)行過,同時(shí)還經(jīng)教研組有關(guān)同志的,然后修改定稿的。現(xiàn)就章繼光同志的關(guān)于“對(duì)弧形鋼閘門支臂計(jì)算長度系數(shù)的確定一文的幾點(diǎn)商榷”(簡稱“商榷”,見《西北農(nóng)學(xué)院學(xué)報(bào)1981年第1期)一文的三個(gè)問題,談幾點(diǎn)看法,與“商榷”一文的作者商榷。 一、弧門支臂的上端及下端按彈性支承考慮,導(dǎo)得了方程通式。支臂下端的彈性抗轉(zhuǎn)剛度如何確定,是一個(gè)很重要的問題。“確定”一文按一般工程力學(xué)原理導(dǎo)得了 閘門是水工建筑物的主要組成部分,弧形鋼閘門主框架是特定約束條件下的鋼框架,鋼框架性的研究是鋼結(jié)構(gòu)的一個(gè)突出問題,在各種類型的鋼結(jié)構(gòu)中,都會(huì)遇到問題。對(duì)框架性分析的一個(gè)重要就是計(jì)算長度系數(shù)法。國外許多學(xué)者進(jìn)行了鋼框架柱長度系數(shù)的研究。國內(nèi)對(duì)框架的問題研究起步較晚,余衛(wèi)華等[1]利用三層柱的框架結(jié)構(gòu)計(jì)算模型,引入梁柱線剛度比修正系數(shù),采用螺旋彈簧模擬橫梁對(duì)柱子的約束彎矩及節(jié)點(diǎn)連接的半剛性,考慮連接的非線性彎矩-轉(zhuǎn)角關(guān)系,建立梁柱有側(cè)移半剛性連接轉(zhuǎn)角位移方程,推導(dǎo)了有側(cè)移半剛性鋼框架柱計(jì)算長度系數(shù)的公式。邱德修等[2]分析了國內(nèi)外某些低水頭弧形鋼閘門的失事情況,指出在振動(dòng)荷載作用下弧形鋼閘門的支臂喪失性是引起大多數(shù)閘門的主要原因。本文是在前人研究的基礎(chǔ)上利用轉(zhuǎn)角位移法基本原理研究弧形鋼閘門橫向框架的性,并提供弧形鋼閘門各種橫向框架的性設(shè)計(jì)中采用的柱的計(jì)算長度系數(shù)。1計(jì)算模型在實(shí)際工程中框架結(jié)構(gòu)的閘門啟門力是啟閉機(jī)容量選擇的重要依據(jù)之一,吊耳位置不同,啟門力大小亦有所改變。因此根據(jù)閘門形式和運(yùn)行工況,合理選擇吊耳位置來啟門方案,對(duì)于閘門的正常運(yùn)行和結(jié)構(gòu)的整體尤為必要。針對(duì)露頂式弧形鋼閘門吊耳布置在閘門上游側(cè)和閘門下游側(cè)兩種情況,通過計(jì)算不同開度下啟門力的數(shù)值,閘門開啟中啟門力隨開度變化曲線。
1啟門力力臂計(jì)算弧形鋼閘門啟門力力臂是指閘門在開啟中弧形閘門的轉(zhuǎn)動(dòng)中心(即支鉸中心)到啟門力作用線的垂直距離。在閘門整個(gè)開啟中,啟門力力臂是不斷變化的。吊耳位置的差異也會(huì)造成啟門力力臂的不同。在實(shí)際工程中,露頂式弧形鋼閘門吊耳一般布置在閘門下主橫梁與支臂連接位置處的面板上游側(cè)(即閘門上游側(cè))或下主橫梁兩端(即閘門下游側(cè))[1]。1.1吊耳布置在閘門上游側(cè)閘門底坎上為全關(guān)工況,閘門轉(zhuǎn)動(dòng)到底緣高于面板頂部高度時(shí)(即閘門轉(zhuǎn)動(dòng)了面板弧長對(duì)應(yīng)的圓心角度時(shí))為全開工況?；⌒伍l門具有閘門門葉較輕、啟閉力小、運(yùn)行速度快、操作靈活、運(yùn)轉(zhuǎn)的特點(diǎn),同時(shí)它所對(duì)應(yīng)的閘墩高度和厚度也較小,是眾多的閘門中為經(jīng)濟(jì)的一種門型,在水利水電工程中了廣泛應(yīng)用。1安裝特點(diǎn)大型水工弧形閘門主要由門葉、支臂、支座、止水、液壓啟閉機(jī)和電控組成,其結(jié)構(gòu)上比平面鋼閘門復(fù)雜,安裝精度也較平面閘門要求高。大多數(shù)水工大型閘門安裝位于深山區(qū),作業(yè)場地狹小,給弧形閘門的運(yùn)輸、起吊、安裝了難度。2安裝工藝的優(yōu)選2.1制作與安裝之間的關(guān)系根據(jù)弧形閘門結(jié)構(gòu)尺寸特點(diǎn)、加工廠加工能力、施工現(xiàn)場作業(yè)及起重吊裝設(shè)備等條件,將大型水工弧形閘門合理分成若干構(gòu)件,在工廠內(nèi)完成各構(gòu)件的制作、預(yù)組裝及防腐等工作,然后運(yùn)至現(xiàn)場拼裝。與此對(duì)應(yīng),弧形閘門施工分為兩個(gè)階段,前期是工廠內(nèi)分段、分塊制作,后期是現(xiàn)場分段、分塊拼接,并安裝就位。工廠制作優(yōu)點(diǎn)包括:1化整為零,可以操作速度;2可以實(shí)現(xiàn)工廠化生產(chǎn),制作精度與;3可以大化實(shí)現(xiàn)機(jī)械作關(guān)于弧門主框架失穩(wěn)變形的假設(shè) 在主框架中,支臂上端與橫梁固接,受到橫梁的彈性約束;下端與支餃相連,對(duì)于常見的圓柱鉸,在框架平面內(nèi)亦屬彈性固定。確定主框架的支承形式和失穩(wěn)變形狀態(tài),是分析的前提.根據(jù)弧門的特定和具定構(gòu)造,可提出圖1所示的三種失穩(wěn)變形狀態(tài),即:有側(cè)移的反對(duì)稱失穩(wěn)變形、無側(cè)移的對(duì)稱失穩(wěn)變形和有約束側(cè)移的反對(duì)稱失變形。川片寸 圖1框架失穩(wěn)的形式 顯然,對(duì)于支臂而言,圖1一a所示的反對(duì)稱失穩(wěn)無疑是危險(xiǎn)的一種失穩(wěn)情況,求得這種情況的卜值,便可知協(xié)值變化范圍的上限.但是,結(jié)合閘門的實(shí)際構(gòu)造考慮,二側(cè)有-角墻,閘門與側(cè)墻間隙中,又有止水橡皮填緊,因此,也可能發(fā)生其它兩種失穩(wěn)變形,即圖1一b,1一c。圖1一b為下端彈性固定的框架,在水流荷載對(duì)稱、止水橡皮嵌緊的情扭下,未產(chǎn)生側(cè)移的對(duì)稱失穩(wěn)變形。圖l一c則為由于荷載不對(duì)稱、結(jié)構(gòu)制造偏差、側(cè)向止水稼皮壓縮等原因發(fā)生的有約束側(cè)移的反對(duì)稱失穩(wěn)變形。下面將對(duì)各種失穩(wěn).
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