基本情況1.1工程簡(jiǎn)介淮陰閘位于江蘇省淮安市淮陰區(qū)王營(yíng)鎮(zhèn)楊莊,是分淮入沂淮陰樞紐的主體工程。該閘建成于1959年,設(shè)計(jì)流量為3 000m3/s,校核流量為4 000 m3/s,共30孔,單孔凈寬10 m,總寬345.4m,閘底高程6.0 m。2003年經(jīng)有關(guān)部門(mén)檢測(cè),該閘被鑒定為3類閘,2004年經(jīng)江蘇省*批準(zhǔn)對(duì)該工程進(jìn)行加固,并于當(dāng)年4月開(kāi)工建設(shè)。本次加固工程內(nèi)容包括:①降低排架,重建工作橋及新建啟閉機(jī)房;②增建中墩貼角,增加底板10 cm面層;③對(duì)排架等處碳化混凝土采用HS環(huán)氧厚漿涂料防護(hù);④增建胸墻和上游翼墻鋼筋混凝土擋浪墻;⑤更換閘門(mén)和啟閉機(jī);⑥電氣設(shè)備更新改造等。1.2閘底板加固項(xiàng)目概況2001年9月,工程主管部門(mén)江蘇省淮沭新河管理處組織對(duì)閘底板配筋情況進(jìn)行了檢測(cè),檢測(cè)成果表明,閘底板鑿除檢查配筋面積較竣工圖少。經(jīng)省水利勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院復(fù)核計(jì)算,中聯(lián)孔及邊聯(lián)孔底板的實(shí)際配筋面積均小于計(jì)算值,底板強(qiáng)度不滿足強(qiáng)度規(guī)范要年月日,一項(xiàng)由天津市*承擔(dān)研制的無(wú)金屬水工閘門(mén)科研課題,在天津津2003 7 25 南小站北湖村雙橋河閘附近進(jìn)行了閘門(mén)的堆載檢測(cè)。這次全新研制的現(xiàn)代無(wú)金屬水工閘門(mén),采用了纖維混凝土結(jié)構(gòu)形式。碳纖維布和纖維筋選用美國(guó)赫氏公司和中國(guó)臺(tái)灣塑料工業(yè)公司的原材料進(jìn)行制作,材料拉壓強(qiáng)度在左右,混凝土 4 000MPa 選用陶?；炷?試驗(yàn)檢測(cè)強(qiáng)度為以上。閘門(mén)為寬、高、厚的空心板, C25 330cm 315cm 25cm總質(zhì)量約,設(shè)計(jì)荷載為高水頭,左、右、高三邊邊距處簡(jiǎn)支,因此荷載面積 3 000kg 4m 15cm 為 9m ,平均荷載 14.5kN/m ,zui大受力位置在閘門(mén)底部中點(diǎn)。本次檢測(cè)試驗(yàn)采用了級(jí)均勻加載,總荷載為,加載重物為標(biāo)準(zhǔn)砝碼塊, 5 220.5kN 3/4 1/為規(guī)整石條。試驗(yàn)測(cè)點(diǎn)為個(gè)應(yīng)變觀測(cè)點(diǎn)和組撓曲變形觀測(cè)點(diǎn)。試驗(yàn)計(jì)量設(shè)備為計(jì)算機(jī)自4 9 1 動(dòng)數(shù)據(jù)采集靜態(tài)電阻應(yīng)變儀工程概況永泰縣清涼溪河道流域面積256.8 km2,河道長(zhǎng)約36 km,河床平均坡降12.4‰,20年一遇洪峰流量1 230 m3/s。清涼溪屬山區(qū)河流,平時(shí)基本無(wú)水,汛期則水量暴漲。由于河流城區(qū)段兩岸居民日常隨意傾倒垃圾,加之水體停滯,河道臟、亂、臭現(xiàn)象嚴(yán)重,極其影響環(huán)境及城市容貌。永泰縣城區(qū)翻板壩工程的興建能抬高城區(qū)段河流水位,是該縣提升城市市容市貌的一項(xiàng)重點(diǎn)工程,也是美化城區(qū)河段景觀,使之與城市定位相結(jié)合,提高城市品位,滿足市民休閑游憩的一項(xiàng)重要措施。
在全面、細(xì)致調(diào)查清涼溪現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,以安全、經(jīng)濟(jì)、美觀為設(shè)計(jì)原則,綜合考慮經(jīng)濟(jì)發(fā)展、城市建設(shè)、生態(tài)環(huán)境、防洪排澇等需要,經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查勘測(cè)、分析論證,確定設(shè)計(jì)方案選用滾輪連桿式液壓水力自控翻板壩。2滾輪連桿式液壓水力自控翻板門(mén)工作原理滾輪連桿式液壓水力自控翻板門(mén)由預(yù)制鋼筋混凝土面板、支腿、支墩、滾輪、連桿、止水件等構(gòu)件及液壓控制系統(tǒng)組裝而成。該1引言在水電站項(xiàng)目工程中,閘門(mén)在水電站水工建筑物中主要有擋水、控制水流、調(diào)節(jié)上下游水位、依據(jù)要求全部或者局部開(kāi)啟閘門(mén)泄放水流、排冰、排污等重要功能。在我國(guó),冬季水電站能否正常運(yùn)行,其關(guān)鍵在于水電站工程設(shè)計(jì)和運(yùn)行管理的合理性,尤其是防冰凍問(wèn)題,它的安全和適用,對(duì)整個(gè)水電站的運(yùn)行有著直接影響。2冰凍對(duì)閘門(mén)產(chǎn)生的危害具體來(lái)說(shuō),閘門(mén)防冰凍問(wèn)題有以下幾點(diǎn):防止冰蓋靜壓力、水流沖擊力作用在閘門(mén)上;防止冰團(tuán)、冰凌、冰珠和冰塊堵塞閘門(mén);防止閘門(mén)活動(dòng)部分與埋固部分被冰凍結(jié)在一起,以及閘門(mén)埋固件工作表面結(jié)冰等,影響閘門(mén)在冬季的正常運(yùn)行。以四川地區(qū)水電站建設(shè)為例,由于地處四川盆地,冬季氣溫相對(duì)較高,這也決定了該地區(qū)水電站冬季運(yùn)行環(huán)境與其他北方冬季寒冷地區(qū)有所不同,但仍不排除有冰凍情況發(fā)生,因此冰凍對(duì)閘門(mén)的危害仍然存在。根據(jù)水電站目前出現(xiàn)過(guò)的冰凍情況,主要存在下列危害:1水工閘門(mén)與埋固件凍死,導(dǎo)致閘門(mén)無(wú)法正常運(yùn)行,使冰塊大量堆積造成堵塞,減少過(guò)水?dāng)嗝嫠らl門(mén)的控制［英國(guó)］Ｊ．Ｌｅｗｉｎ［摘要］水工閘門(mén)控制系統(tǒng)的發(fā)展趨向是用程序邏輯控制器（ＰＬＣ）進(jìn)行自動(dòng)控制，特別是在需要滿足復(fù)雜且有時(shí)相矛盾的多種要求的場(chǎng)合。論述了閘門(mén)控制系統(tǒng)的類型和閘門(mén)運(yùn)行情況。主題詞閘門(mén)，控制系統(tǒng)，應(yīng)用程序控制，自動(dòng)控制，發(fā)展趨勢(shì)，英國(guó)水工閘門(mén)根據(jù)其操作要求控制方式很多。對(duì)溢洪閘門(mén)來(lái)說(shuō)，其主要（有時(shí)甚至是*的）功能就是防止水庫(kù)水位上升至距壩頂只有幾米，從而避免漫頂，確保大壩安全。對(duì)于水電工程及許多灌溉工程，重點(diǎn)是在汛期末使水庫(kù)的蓄水量達(dá)到zui大，以保證zui大發(fā)電量及灌溉水量，這與安全準(zhǔn)則并不矛盾。有些工程在設(shè)計(jì)時(shí)可能對(duì)操作者有一個(gè)或幾個(gè)有關(guān)洪水演算的要求，比如減小泄洪量，這就要求水庫(kù)有足夠的儲(chǔ)存能力，或者根據(jù)洪水警報(bào)或融雪預(yù)報(bào)蓄水位。在某些國(guó)家，河谷內(nèi)人口稠密，旦河水供人游泳、或用作動(dòng)物的飲用水，對(duì)于這種情況，水庫(kù)的初始排放量應(yīng)較小，然后再慢慢增加，以提醒人們注意安全。隨著我國(guó)水利事業(yè)幾十年的迅猛發(fā)展，水工鋼閘門(mén)的應(yīng)用需求不斷增加。在眾多類型的水工鋼閘門(mén)中，弧形閘門(mén)由于其具有封閉的孔口面積大、閘墩高度小、過(guò)水條件較好、啟閉迅速、埋件少等優(yōu)點(diǎn)，得到了非常廣泛的應(yīng)用。但調(diào)查發(fā)現(xiàn)，弧形鋼閘門(mén)在其應(yīng)用歷史中也出現(xiàn)不少事故。大多數(shù)事故是由于其支臂失穩(wěn)造成，zui終原因是傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法存在缺陷。按照傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)加理論驗(yàn)算的方法設(shè)計(jì)出來(lái)的閘門(mén)結(jié)構(gòu)，安全系數(shù)偏大，但整體應(yīng)力分布很不均勻，致使工程的偏大，卻很難保證結(jié)構(gòu)整體安全運(yùn)行。因此，有必要對(duì)弧形閘門(mén)的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行改進(jìn)。結(jié)構(gòu)理論是改進(jìn)閘門(mén)設(shè)計(jì)的有效方法之一。目前，新型閘門(mén)研究工作多集中在閘門(mén)的后期校核以及形狀方面。鮮有利用結(jié)構(gòu)拓?fù)淅碚撍や撻l門(mén)的研究成果出現(xiàn)。本文根據(jù)連續(xù)體拓?fù)淅碚?，結(jié)合結(jié)構(gòu)有限元分析軟件，較系統(tǒng)地進(jìn)行了新型弧形鋼閘門(mén)設(shè)計(jì)方法探討。
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