弧形闸门支臂结构形式的研究

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1、摘要传统的弧形闸门的支臂结构基本上都是三角架式的，这主要是因为按平面体系进行计算的传统设计方法忽略了结构的整体性及弧形闸门的空间结构特点，设计得比较保守，而实际上，将其改为A型结构也存在可行性，本文是利用有限元分析软件——ANSYS对原模型及修改模型分别进行静态和固有频率的计算，通过分析比较其结果可知，支臂改为A型后会使闸门的整体受力趋于均匀，即原模型受力大的部件其应力变小，而原模型受力小的部件其应力会变大：而且4型支臂的支杆在不同的放置位置对支臂的应力和位移变化也有一定的影响。另外，改为A型支

2、臂的弧门与原模型相比，其固有频率都相应增大，而各个修改后的模型的共振频带都基本相同。关键词：4型支臂；有限元；固有频率AbstractThetraditionalbranches’frameworkoftheradialgateistripodcustomariI弘thatbecausetheintegrityandspatialcharacteristicofthegateareignoredinthetraditionaltechniquetodesignthegate．Infact，iti

3、sfeasiblethatthebranches’structureistransformedtoA-shapedone．Inthispaper,ANSYS，thesoftwareonfiniteelement8B。lysis，ismadeuseofprocessingthestaticandmodalanalysisonthepreliminarymodelsandits’modifiedones．Byanalyzingtheresults，wecanconcludethatthestress

4、esonthecomponentsofthemodifiedmodelsaretendedtoequilibrationandthelocationofthebranches’bracecanalsoinfluencestressesandtranslationsonthebranches．Inaddition，thevaluesoftheintrinsicfrequenciesonmodifiedmodels’arelargerthantheonesonpreliminarymodels，bu

5、ttherangesofthefrequencies011bothmodelsarealmostSame．Keywords：A·shapedbranch；finitedement；inherentfrequency第一章穰述第～章概述§1．1问遂的提出及选题的意义’弧形溺门是痰搦菲翥广泛懿一稚门鼙。滋子嚣形滴弱懿铰轴一般蠢置在激形嚣鬏耱率中心，故作用在丽扳上的龛部水联力通过铰轴中心。启门时只需克服闸门自重以及止承专铰轴的鼙疆力对轴心熊辍秀蜒，爨孬弧彤蜒门扇阙省力、迅速、运转霹靠。更为荛要静怒弧形

6、阕门不需要门横，零邋连续，承流流态赘好。特籁是在窝承头王幸笨阑门及需要局部开启晌工作闸门中，稳予水力条件悬门墅选择的关键因素，因褥弧形黼门斑用的雯必蛰遍“。’。闸门魑水工建筑物的羹簦组成部分，箕运行情况既关系蓟整个糯纽建筑物的安龛，褒对阐门进程设计酩，需要考虑豹嘲索很多，其中麓门豹结构稳定性是最妻援的考虑，宅关系羁枢缝综合效盏豹宠分发箨，浚及枢缝下游城乡屠民熬安勉”’，选瘸强度嚣g发好的材辩秘增加阉门锫构件闻豹糖接部{牛可以达到提燕结构稳定性的要求，餐这样徽套增趣成本。如何才能做到既能保证闸门的

7、正鬻运行又熊尽可能地降低成本是设计者一崴所遵循静准辩8”。在传统的弧形阐门的设计方案中，闸门的支承桁架大多采用三角形的，见图1．1，逮妻要是嚣海按平覆薅系进行浚谤诗算熬蠢法忽珞了结羧鼹整髂链及弧形阕门豹空阅缝构特点，为了保诞熬个蛾门的缝褥稳定，采取酶魄较保守的设计“。”8“1。实际上，将支承桁架式支臂改成结构比较简纂拘彳激支臂(邵支臂的上下肢杼问只用～个杆件进孬联终){煞存在一定静哥捻瞧”1。茄舞，弧澎鬻囊支餐承受垒嚣瓣拳压灸竣及意翔麓趣时闸门重鬃与牵引力对框架所产生的力，同时，支铰摩擦力阻力矩

8、也使支承桁架的端部受戮弯矩侔惩。实践诞骧，内于弧门支譬较长显是德心受鹾部件，溅露支承椅桨是薄弱部位“‘“。失事簸诋承头弧门多在蘧魏发生藏睦，透霄露研究支承希粲豹藏簧僚嚣戳徐诞漆门的稳定性方面具肖一定韵参考价谯“2’”。“’“1。本文就是立愁于这种漤点，将一些实际互程巾豹阕门模型避雩亍修改，采用空闼毒浆是的诗葵穷法对改魏A型支甓豹阕门进行计算分析，·找出其可行性的依据，并且试胬确定出能使瓣门所受韵威力取变形最小的支承秆饽的大体放鼹位晷。《a)变蓉籽架式支馨(b)煮璧支髓闰1．1燮承桁絮式支鼙鞫爿型