弧形闸门计算书.doc

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1、目录1计算目的与要求12设计计算内容13设计依据14基本资料和结构布置34.1基本参数34.2基本结构布置44.3荷载计算44.4面板弧长64.5主框架位置75结构计算75.1面板75.2水平次梁85.3中部垂直次梁（隔板）115.4边梁145.5主框架145.6面板局部弯曲与主梁整体弯曲的折算应力146启闭力的计算236.1闸门闭门力的计算236.2闸门启门力的计算247闸门支铰的计算247.1荷载计算247.2铰轴计算257.3铰链与支臂的连接计算267.4铰座计算27溢洪道弧形闸门计算稿1计算目的与要求本项目属于技施阶段，通过对该结构的稳定、强度及应力计算，为绘制施工图提供

2、依据。2设计计算内容（1）框架内力分析（2）框架结构计算（3）零部件的选定及启闭力计算3设计依据1）水库特性指标正常蓄水位：500.00m正常蓄水位以下库容：1492万m3设计洪水位：500.44m校核洪水位：501.70m总库容：1629万m3（校核洪水对应库容）死水位：474.00m死库容：327万m3调节库容：1165万m32）材料容重混凝土：24kN/m3钢筋混凝土：25kN/m3钢材容重：78.5kN/m3浆砌石：23kN/m3水：10kN/m33）地质参数大坝坝型为面板堆石坝，主堆石区以中下部强风化或弱风化岩体作为基础持力层，次堆石区以强风化岩体为基础持力层。趾板应放

3、在弱风化岩体中下部。根据各阶段坝区岩石取样试验，并结合重庆地区工程经验，提出建基面岩石力学性质建值议如下：强风化砂岩承载力为0.4MPa，C′=0.1MPa，f′=0.35；强风化泥岩承载力为0.3MPa，C′=0.05MPa，f′=0.3；弱风化砂岩承载力为1.5MPa，C′=0.45MPa，f′=0.75，E0=3.0GPa；弱风化泥岩承载力为0.6MPa，C′=0.2MPa，f′=0.5，E0=0.5GPa。边坡开挖采用坡率法：第四系覆盖层及全风化带岩石为1：1.5；强风化带岩石为1：1.0；弱风化带岩石为1：0.5。对顺层面滑移变形体建议清除或锚固处理。4)设计安全系数抗

4、剪断公式：基本荷载组合K′≥3.00特殊荷载组合K′≥2.505）规范、规程《混凝土面板堆石坝设计规范》（SL228-98）《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）《混凝土面板堆石坝施工规范》（SL49-94）《溢洪道设计规范》（SL253-2000）《水工混凝土结构设计规范》（SL/T191-96）《水力计算手册》《水力学》《水工混凝土施工规范》（DL/T5144-2003）《水利水电工程钢闸门设计规范》（DL/T5013-95）4工程布置4.1基本参数孔口形式：露顶式；孔口宽度：9.0m；底槛高程：494.00m；正常高水位（设计洪水位）：500.440m；设计水头：

5、6.44m；闸门高度：6.5m；孔口数量：1孔；操作条件：动水启闭；吊点间距：6.5m；启闭机：前拉式固定卷扬机。4.2基本结构布置闸门采用斜支臂双主横梁式焊接结构，其结构布置图见图4-1。弧门半径R=9.0m，支铰高度H2=4.2m。垂直向设置三道实腹板式隔板及两道边梁，区格间距为2.25m，边梁距闸门面板边线为0.3m；水平向除上、下主梁及顶、底次梁外，还设置了5根水平次梁，其中上主梁以上布置1根，两主梁之间布置4根。支铰采用圆柱铰，侧水封为“L”行橡皮水封，底水封为“刀”形橡皮水封。在闸门底主梁靠近边梁的位置设置两个吊耳，与启闭机吊具通过吊轴相连接。采用2×160kN固定式

6、卷扬机操作。本闸门结构设计按SL74-95《水利水电工程钢闸门设计规范》进行。门叶结构材料采用Q235，支铰材料为铸钢ZG310-570。材料容许应力（应力调整系数0.95）：Q235第1组：=150MPa，=90MPa；第2组：=140MPa，=85MPa；ZG310-570：=140MPa，=105MPa。4.3荷载计算闸门在关闭位置的静水压力，由水平水压力和垂直水压力组成，如图4-2所示。水平水压力：(kN)垂直水压力：图4-1主横梁式弧形闸门结构简图（单位：mm）图4-2静水压力式中：=(6.44-4.2)/9=0.249,所以=14.412°=4.2/9=0.467,所

7、以=27.818°=42.23°=0.737°=sin55.636°=0.825=-sin13.406°=-0.232=sin42.23°=0.672=-sin6.703°=-0.117故=457.82(kN)总水压力：=1921.6(kN)总水压力作用方向：=457.8/1866.3=0.2453所以=13.783°4.4面板弧长闸门门叶垂直高度为6.5m，支铰中心水平线以上弧形面板包角为=14.807°总水压力作用线上、下的弧长L上、L下分别为L上=0.01745=0.017