湖南鋼閘門隨著國(guó)內(nèi)外一些水工閘門在開啟中出現(xiàn)的啟閉機(jī)超載、卡死,甚至閘門等事故，閘門的運(yùn)行越來(lái)越被，而在設(shè)計(jì)階段對(duì)閘門啟閉力的合理估算是關(guān)系到閘門能否正常運(yùn)行的重要因素。目前我國(guó)現(xiàn)行的《水利水電工程鋼閘門設(shè)計(jì)規(guī)范》(SL74-95)中，給出了平面閘門和弧形閘門在清水中啟門力的計(jì)算公式。但在實(shí)際工程中，依據(jù)規(guī)范中的公式計(jì)算結(jié)果,而選取的啟閉機(jī)容量出現(xiàn)了很多問題。本文將對(duì)這些問題進(jìn)行深入研究，具容如下：(1)根據(jù)國(guó)內(nèi)幾座水庫(kù)淤沙統(tǒng)計(jì)資料的分析結(jié)果，提出了將門前淤積的泥沙考慮為由粗細(xì)顆粒組成的賓漢體泥沙模型。在此泥沙模型中，粗顆粒之間的和相對(duì)提供了剪切應(yīng)力，而細(xì)顆粒之間的絮凝作用在閘門開啟的瞬間提供了極限剪切應(yīng)力。這兩種力共同構(gòu)成了泥沙臨界屈服應(yīng)力。并應(yīng)用數(shù)學(xué)模型對(duì)泥沙臨界屈服應(yīng)力的計(jì)算進(jìn)行了驗(yàn)證。同時(shí)考慮到泥沙對(duì)閘門面板的作用，提出了兩種減輕泥沙淤積影響的水工閘門結(jié)構(gòu)，即：雙導(dǎo)軌傾斜平面閘門結(jié)構(gòu)和偏心無(wú)弧形閘門是水工結(jié)構(gòu)工程中使用廣泛的閘門型式之一。鑒于其應(yīng)用范圍越來(lái)越廣、設(shè)計(jì)任務(wù)越來(lái)越重，本文在UNIX平臺(tái)上基于CAD技術(shù)研制了弧形閘門可視化CAD(HMVCAD)。其中關(guān)鍵技術(shù)是采用混合編程技術(shù)和人機(jī)交互來(lái)進(jìn)行CAD設(shè)計(jì)，在UNIX圖形工作站上以C語(yǔ)言為主控程序語(yǔ)言，以Fortran語(yǔ)言編制結(jié)構(gòu)計(jì)算程序，采用OSF／Motif友好GUI，調(diào)用OpenGL函數(shù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)計(jì)算的可視化。本CAD具有較大的理論及實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。首先，本文介紹可視化CAD的及其相關(guān)設(shè)計(jì)技術(shù)。調(diào)用X Window／Motif函數(shù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)工作站上圖形用戶界面(GUI)，介紹Windows／Motif的特點(diǎn)及功能。調(diào)用OpenGL三維圖形庫(kù)實(shí)現(xiàn)有限元前后處理數(shù)據(jù)的可視化，介紹了OpenGL的功能特點(diǎn)及調(diào)用的關(guān)鍵技術(shù)等。
表孔弧形閘門跨度較大者見下表:承載能力,無(wú)論深孔弧門還是表孔弧門,以往大都控制在500噸左右,隨著設(shè)計(jì)、制造特別是是工藝、材料等技術(shù)的改進(jìn)和,現(xiàn)在已大大突破了這一界限。例如:格勒設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)的布列亞弧門,總水壓力達(dá)到了1000即屯,每個(gè)支鉸為5000噸,已為以往的十倍;我國(guó)在這方面的差距還比較大?；￠T的更大承載,困難在于通過(guò)支鉸傳遞到支墩上的巨大集中荷載所引起的拉應(yīng)力向題。為此國(guó)外也有使用反向弧門的,其缺點(diǎn)是支鉸可能淹沒對(duì)于傳遞大荷載的支鉸,國(guó)外已有將其支撐于中墩的方案各類高壓閥門見表1考申可琪看出·水娥30咪為生;水頭在200米至300朱之間以閥為多,但己有平門介入:水頭在巧。米至20。米間除閥外不僅有平門還有弧門介入;水頭在100米至150米I司,閥、平門、弧門所占比率相差不多。我國(guó)除已建成的以禮河三、四級(jí)外,在建的羊卓雍湖電站,設(shè)計(jì)水頭達(dá)900米,所用閘門、閥類也已較高水平之列了6、船閘閘門見表2蘇聯(lián)烏斯
現(xiàn)有各類水力驅(qū)動(dòng)閘門的概況 我國(guó)在大辦中小型水利工程中,涌現(xiàn)出許多型式各異的水力驅(qū)動(dòng)閘門,旨在以上代洋,以水力驅(qū)動(dòng)代替機(jī)電操作。如五六十年代以山東為主發(fā)展起來(lái)的單鉸翻板閘門'";六七十年代以河南為主發(fā)展起來(lái)的浮體閘tZ',70年代以湖南為主發(fā)展起來(lái)的多鉸翻板閘門'','',以河北為主發(fā)展起來(lái)的升閘門〔'',并引進(jìn)上、下游常水位(或稱雙浮箱)自控閘門〔",江蘇的兩種立軸式閘門〔',,',80年代起,以湖南為主的復(fù)功型翻板閘門〔.,"更是方興未艾,還有水壓裝置式自動(dòng)啟閉弧門〔'"'、武漢水利電力學(xué)院引進(jìn)的上游常水位自控閘門〔"3、北京引進(jìn)的浮箱式水力自控弧形閘門仁"'等,近南京水利科學(xué)研究院在空箱閘門〔"的基礎(chǔ)上,提出的翼孔式與雙室式兩種新的空箱閘門型式仁"',從工作原理到運(yùn)用都有所發(fā)展和拓寬。 上述諸多門型中,翻板閘門自成系列。其它門型雖然結(jié)構(gòu)型式及工作原理不盡相同,但大多籍助于浮力。故需配以浮箱引言我國(guó)水利水電工程建設(shè)已經(jīng)達(dá)到水平。隨著我國(guó)水電在建資源存量的不斷減小[1],化已成基本趨勢(shì),但與接軌的前提是設(shè)計(jì)規(guī)范與無(wú)縫對(duì)接。美國(guó)在1950頒布了早版本的閘門設(shè)計(jì)規(guī)范,而我國(guó)在1964年才實(shí)施鋼閘門設(shè)計(jì)規(guī)范。綜合對(duì)比分析可以看出,我國(guó)現(xiàn)行的《水利水電工程鋼閘門設(shè)計(jì)規(guī)范》(2013)[2](下文簡(jiǎn)稱"規(guī)范")的"條文"與美國(guó)現(xiàn)行的《水工鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》(2014)[3]相對(duì)應(yīng),我國(guó)規(guī)范中"條文說(shuō)明"與美國(guó)《溢洪道弧形閘門設(shè)計(jì)》(2000)[4]和《平面閘門設(shè)計(jì)》(1997)[5]相對(duì)應(yīng)(下文統(tǒng)稱為"美國(guó)規(guī)范"),兩國(guó)規(guī)范在設(shè)計(jì)、計(jì)算、設(shè)計(jì)荷載、結(jié)構(gòu)布置、面板設(shè)計(jì)、流激振動(dòng)和啟閉機(jī)選擇等方面存在較大的差距。然而,我國(guó)的生產(chǎn)實(shí)踐及科研成果則走在了中美規(guī)范的前面。為此,本文就中美兩國(guó)現(xiàn)行的水工鋼閘門設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行比較與評(píng)價(jià),取長(zhǎng)補(bǔ)短,并借鑒吸收*的科研成果和生產(chǎn)實(shí)踐,進(jìn)一步和完善我國(guó)水工
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