水工金属结构

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1、第三章水工金属结构熟练掌握水工金属结构布置、选型和闸门的主要构造设计。熟练掌握钢闸门的受力条件、运用方式。熟练掌握闸门构件的强度、刚度及稳定计算。掌握闸门构件及连接件的材料和容许应力。掌握闸门表面的防腐蚀和防冰冻工程措施。了解闸门的制造、安装及验收等有关技术要求。了解启闭机制造、安装及验收等有关技术要求。考试大纲第三章水工金属结构第一节水工金属结构布置、选型一、闸门的分类(一)闸门按工作性质分类（1）工作闸门：承担主要工作并能在动水中启闭的闸门。（2）事故闸门：发生事故时，能在动水中关闭的闸门。当

2、需快速关闭时，也称为快速闸门。这种闸门宜在静水中开启；（3）检修闸门：检修时用以挡水的闸门，这种闸门，宜在静水中启闭。(二)闸门按其结构型式和动作特征分类（1）平面闸门（2）弧形闸门（3）叠梁闸门（4）浮箱闸门（5）转动式闸门(6)扇形闸门（7）圆辊闸门(8)圆筒闸门（9）人字闸门二、闸门的布置与选型闸门应布置在水流较平顺的部位，应尽量避免门前横向流和漩涡、门后淹没出流和回流等对闸门运行的不利影响。闸门布置在进口时，尚应避免闸孔和门槽顶部同时过水。闸门型式的选择，应根据下列因素综合考虑确定：(1)

3、水利枢纽对闸门运行的要求；(2)闸门在水工建筑物中的位置、孔口尺寸、上下游水位和操作水头；(3)泥沙和漂浮物的情况；(4)启闭机的型式、启闭力和挂脱钩方式；(5)制造、运输、安装、维修和材料供应等条件；(6)技术经济指标等。（一）表孔溢洪道闸门的布置与选型表孔溢洪道工作闸门的型式在我国应用最多的是弧形闸门和平面闸门。溢洪道工作闸门的上游侧，宜设置检修闸门，其型式通常为平面滑动闸门。工作闸门的底槛位置，宜位于溢流堰顶略偏下游处。工作闸门之前设有检修闸门时，两门槽之间的净距离应能满足启闭机的布置、闸门

4、的安装、运行和维修等的要求，一般不宜小于1.5m。溢洪道工作闸门，其操作设备除应有可靠的常用电源外，应设有备用动力，以增加安全性。（二）深孔泄水闸门的布置与选型为保证工作闸门及泄水孔的安全运行，一般应在泄水孔工作闸门的上游侧设事故闸门。事故闸门一般均采用平面闸门。当工作闸门设置于泄水道的进口或中段时，宜增大门后泄水道的断面，并在门后顶部设通气孔以充分补气。泄水孔工作闸门的型式应根据闸门的操作水头、水工布置和运用条件等因素并通过技术经济比较确定，可选用平面闸门、弧形闸门、锥形阀、高压滑动平面阀门等。

5、（三）引水发电系统闸门的布置与选型水电站的水道进口，一般均设有拦污栅、检修闸门和事故闸门或快速闸门，而在尾水管出口则设有尾水检修闸门。（四）船闸闸门的布置与选型船闸应在上、下闸首设置工作闸门、检修闸门，位于重要水利水电枢纽上的船闸，因闸门失事可能引起严重后果，应在上闸首设置事故闸门。承受单向水头在静水条件下启闭的大中型工作闸门，宜优先选用人字闸门；承受双向水头在静水条件下启闭的工作闸门，宜选用横拉闸门。三、拦污栅布置拦污栅一般设置在水电站、排灌站及供水等建筑物的进水口。在布置拦污栅时，应尽可能地利

6、用水流流向及地形等有利条件，尽量避免污物进入进水口，以减轻对拦污栅的威胁；要求过栅水流平顺，水头损失小；此外，还应考虑清污方便、便于安装、检修及更换。引水道进口按其在水面下的位置而分为深孔及浅孔两种。第二节闸门的荷载及结构布置作用在闸门上的荷载，按设计条件和校核条件划分为两类，即设计荷载和校核荷载。一、闸门荷载（一）设计荷载(1)闸门自重(包括加重)；(2)设计水头下的静水压力；(3)设计水头下的动水压力；(4)设计水头下的波浪压力；(5)设计水头下的地震动水压力；(6)设计水头下的水锤压力；(7

7、)泥沙压力；(8)风压力；(9)启闭力。（二）校核荷载(1)闸门自重(包括加重)；(2)校核水头下的静水压力；(3)校核水头下的动水压力；(4)校核水头下的波浪压力；(5)校核水头下的地震动水压力；(6)校核水头下的水锤压力；(7)泥沙压力；(8)风压力；(9)冰、漂浮物和推移物的撞击力；(10)温度荷载；(11)启闭力。二、闸门主要荷载的计算（一）静水压力计算（二）动水压力计算（三）波浪压力计算（四）泥沙压力计算（五）漂浮物撞击力计算（六）地震力计算（七）风荷载计算（八）启闭力计算三、闸门的结构

8、布置（一）平面闸门1.承载结构初定面板厚度和主梁数目及其截面尺寸。对工作闸门和事故闸门在布置底主梁的位置时，应符合底缘布置的要求，下游倾角应不小于30°；对于部分利用水柱的平面闸门，其上游倾角不应小于45°，宜采用60°。对露顶式双主梁平面闸门，主梁宜布置在静水压力线上、下等距离的位置，两主梁间的距离a值要尽量大些；上主梁到闸门顶缘的距离a。小于0.45H，且不大于3.6m。对露顶式闸门顶部应有0.3～0.5m的超高。三、闸门的结构布置2.支承结构和埋件结构支承结构就其支承方式可分