船闸的闸门和阀门课件.ppt

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1、船闸的闸门和阀门第一节荷载作用在船闸的闸门和阀门上的荷载主要有两大类：设计荷载校核荷载一、设计荷载（1）闸、阀门自重；（2）门上固定设备的重量；（3）静水荷载（包括浮托力）；（4）动水荷载；（5）风荷载；（6）波浪作用力；（7）工作桥上的荷载；（8）泥沙荷载；（9）启闭力；（10）闸门运转时的水阻力及其它荷载。（1）校核水位下的静水荷载；（2）船舶撞击力；（3）闸（阀）门安装时产生的荷载及试验荷载。二、校核荷载1、静水荷载工作闸门最大水位组合：上游校核洪水位～下游最低通航水位。事故闸门：上游为最高设计水位～闸室无水

2、。检修闸、阀门：迎水面为检修最高水位～闸室无水。工作闸门、阀门的校核静水荷载：上游为非常洪水位或其他最高水位～下游为相应的低水位。2、动水荷载闸、阀门上的设计动水荷载，在没有实验资料的情况下，可按下述规定计算：门上设输水阀门的闸门，局部开启输水的闸门、门顶过水的闸门以及事故门的设计动水荷载，视级别、水流条件及门形等因素，取为设计静水荷载乘以1.0～1.2的动力系数。廊道输水系统工作阀门的设计动水荷载，取设计静水荷载乘以压力系数和动力系数（p152）。3、波浪压力闸门所受的波浪压力的计算，可参考第六章第一节的荷载计算

3、（p114）。4、船舶撞击力设计船队在2000t以下船闸，闸门设计不考虑船舶撞击力的作用。经过论证，设置有防撞设备的船闸，亦可不考虑船舶撞击力的作用。2000t～4000t的船闸，船舶撞击力可按300kN计算。门型选择常用闸、阀门型式：人字门；平板门（升降、横拉式）；三角门；反向弧形阀门；门上小门等。1、人字闸门平面形状：分平面和拱形人字门；门扇结构和梁格布置：分为横梁式和立柱式。横梁式受力明确，结构刚度大，制造安装方便，应用广泛。2、平面闸门（1）升降式根据不同水位差和闸首布置情况，闸门可以布置成下降式或提升

4、式。（2）垂直提升阀门（3）横拉闸门3、三角闸门国外三角闸门的挡水面多做成圆弧形，因此亦称扇形闸门。常用于低水头头部输水的船闸和承受双向水头的中小型船闸。4、反向弧形阀门第三节横梁式人字闸门横梁式人字闸门的门扇结构——面板、主横梁、次梁、门轴柱和斜接柱及背斜杆等组成。主横梁是主要的受力构件，在主横梁间布置竖立次梁。水压力由面板和次梁传给主横梁，然后由主横梁通过斜接柱和门轴柱上的支垫块和枕垫块形成三铰拱而传至闸首边墩。1、主横梁2、竖立次梁3、斜接柱4、门轴柱5、背斜杆启闭齿条一、门扇的基本尺度1、门扇长度门扇的计算

5、长度是门扇支垫块的支承面到两扇门互相支承的斜接面的距离。其值可按下式计算：2、门扇厚度门扇厚度是指主横梁高度，一般根据门扇高度，宽度及荷载情况，在（1/8～1/10）之间选用。3、门扇高度门扇高度是指闸门面板底至顶的距离，其值可按下式计算：（7-2）式中：H——上游设计最高水位与上游最低通航水位之间的水位差（上闸首闸门），m；hk——门槛水深，m；k——闸门面板顶在上游设计最高水位上的超高，一般取为（0.2～0.5）m；m——闸门面板底与门槛顶的距离，通常取（0.15～0.25）m，当闸门关闭，门底止水位于门槛侧面

6、时取正值，在门槛顶面时取负值。4、转轴中心的确定人字闸门顶枢与底枢中心连接线在平面上的投影位置，称为闸门转动轴的中心。确定转轴中心位置的原则是：闸门关闭时，支垫块与枕垫块有良好的接触条件，以传递主横梁的反力；闸门开启时，能立即脱开，以减少摩擦阻力，并保证门扇完全隐入门龛内，且留有10cm～20cm的富裕量。转轴中心o位置确定方法（几何）：（1）绘出闸门关闭时的门扇轴线、轮廊线以及支垫块与枕垫块支承面的法线，即反力RA的作用线（与门扇轴线成θ角）；（2）绘出闸门全开时的门扇轴线，此轴线的位置可以从闸墙边缘按门扇完全隐

7、于门龛中并保持10cm～20cm的余隙而求得；（3）从两个门扇轴线的交点O上作其相应补角的等分角线；（4）将反力RA作用线向上游平行移动4cm～10cm与补角等分角线交于o，则点o即为转轴位置。这样当门扇开启时，支垫块易于离开枕垫块，而当关门的最后瞬间两者才互相接触而抵紧。二、门扇结构主要构件的计算1、梁格布置在横梁式人字闸门中，主横梁一般按等荷载原则布置，其间距应考虑支承运转件布置的要求。主横梁数可按下式确定：（7-3）式中：H——上、下游水位差；h2——在相应的设计水位组合时下游水位以下的门高；b——闸门下部的

8、主横梁间距（水压力确定）。图7-4（1）沿门高绘出水压力图形及其累积曲线；（2）将累积曲线的底横坐标（即闸门所受的总水压力），划分为（n-1）等分，这些等分点在累积曲线上对应的纵坐标点即为主横梁位置；如果求得的主横梁的间距过大或过小，可增加或减小n值，反复进行直到符合梁格布置要求为止。主横梁的布置可按下述步骤进行：构造要求：（1）底、顶横梁必须布置在门扇的边