【正文】 距門底 y = h1?Rsin?? = 5?9 = ?? 19 結(jié)構(gòu)計(jì)算： 、 面板弧長 閘門門葉垂直高度為 ，支鉸中心水平線以上弧形面板包角 ?1‘ 為 ： ?1‘ = sin。 根據(jù)表 41 的計(jì)算結(jié)果，面板厚度選定為δ =7mm。 = 176。 弧長校核： 根據(jù)《罐區(qū)水工建筑物叢書 閘門與啟閉機(jī)》蔡正坤主編，雙主橫梁弧形閘門兩主梁之間的弧長校核參照平面閘門，即上懸臂 ≤,下懸臂在 左右。水平次梁按受均布荷載的五跨連續(xù)梁計(jì)算，其計(jì)算簡圖 見圖 。m) 最大剪力： Q???? = ?????= ?=?(????) 次梁支座處截面特性 W = ??[??]= 106160 = (????3) 次梁選用 [18a，參數(shù)如下： W?? = 141400mm3。 b= 68mm。m)，則邊跨撓度可接近按下式計(jì)算 (即《水工鋼結(jié)構(gòu)》范崇仁主編 86 頁 )： 26 ω?? = ??????2????次 ?MB次 ??16????次 ≤ *???? + β系數(shù)，均在簡支梁 β= 5/384 P粱所受總荷載總值 ????次 次梁的抗彎強(qiáng)度 *????+相對(duì)撓度限值，隨各類結(jié)構(gòu)的使用要求而定，可由下表 查得： 表 水工鋼結(jié)構(gòu)不同梁的相對(duì)撓度限值 水工鋼結(jié)構(gòu) [???? ] 工業(yè)與民用建筑 [???? ] 潛孔式工作閘門和事故閘門的主梁 1/750 吊車梁（重級(jí)工作制或起重量 Q》 50t 的中級(jí)工作制） 1/1200 露頂式工作閘門和事故閘門的主梁 1/600 吊車梁（輕級(jí)工作制或起重量 Q50t 的中級(jí)工作制） 1/800 檢修閘門和攔污柵的主梁 1/500 無重軌的工作平臺(tái)和樓蓋版梁 1）主梁 1/400 船閘工作閘門和運(yùn)輸水閥的主梁 1/750 2）其他梁 1/250 浮碼頭鋼引橋的主梁 1/400 屋蓋檁條 1）無積灰的輕型屋面 1/150 一般次梁 1/250 2）有積灰的輕型屋面和其他屋面 1/200 則 ω?? =5 （ 103） 3384 105 ? 106 10316 105 = 10。 底梁也采用 [18a。39。 ??????? hHVaM h （ kNm) V?????? = ????12 = (????) (1)需要截面模量。每個(gè)翼緣需要截面為 A1 = ???0??????06 = ?656 = （ cm2） 下翼緣選用 t1 =(符合鋼板規(guī)格 ) 需要 b1 = ??1??1=(????),選用 b1 = 25????（在 ~?5 = 26~13????之間） 上翼緣的部分截面積可利用板，故只需設(shè)置較小的上翼緣板同面板相連，選用 t1 = ，b1 = 12cm 面板兼作主梁上翼緣的有效寬度取為 B = b1+6?? = 12+60= 54???? 上翼緣截面積 A1 = 12+54= (cm4) (4)彎應(yīng)力強(qiáng)度驗(yàn)算。 、 截面改變： 因主梁跨度較大，為減小門槽寬度和支撐邊梁高度（節(jié)省鋼材），有必要將主梁支撐端腹板高度減小為 h0?? = = 650= 390????(如圖 ) 梁高開始改變的位置取在臨近支撐端的橫向版下翼緣的外側(cè)（如圖），離開支撐端的距離為 24410=230cm 剪力強(qiáng)度驗(yàn)算：考慮到主梁端部的腹板及翼緣部分都分別同支撐邊梁的腹板及翼緣相焊接，故可按工字型截面來驗(yàn)算剪應(yīng)力強(qiáng)度。 圖 豎直次梁計(jì)算簡圖（單位： m） q 3 q 2q 1B A744 3760 2304x 、 荷載及內(nèi)力 35 荷載： q1P1b= = （ kN /m） q2P2b= (+)=（ kN /m） q3P3b= (++)= （ kN /m） l1 = ??,l2 = ??,l3 = ??。 m） 截面特性（跨中截面） 計(jì)算參考次梁： 面板參與隔板作用的有效寬度 bB 1?? ， ?b m。900 a 9002440 ??? ???tg 42 所以 ?? 834365079000 ????h （ mm） 1 5 4 09 0 02 4 4 0 ???a （ mm） 7 3 2 02 4 4 021 2 2 0 0 ????b （ mm） 2440?c （ mm） os8343c os39。 3 ?????? WANM? 其中近似地取 MM?39。 m) 面板 1 面板梁格 水平橫梁及頂?shù)讬M梁 7 主橫梁 2 縱梁 4 邊梁 2 支臂 2 面板 G1 = Wg = = ，力臂 ,L1 = ?? 面板梁格 G1 = Wg = = ，力臂 L1 = ?? 支臂 G3 =Wg = = ，力臂 L1 = ?? 、 閘門閉門力的計(jì)算 ? ? iiGzszdT LGnMMnM ?? ???m a x =（ 114+111） （ + + ） =（ kN 46 啟閉機(jī)容量選擇為 2 100KN。 荷載計(jì)算 022 20c o s2 QGGQR ??? 022 20c os55100255100 ?????? =52（ kN） 與水平線夾角： 20s i n10020s i nc os 0 ????? RQ? 所以 ?? ? 支鉸受力示意圖 )180c o s (2 0022 ?? ????? RPPRF 47 022 1 1 4c o 2 2 2 2 652 ?????? =（ kN） 與水平線夾角： i i n52s i ns i ns i n 00 ???????? F PR ??? 所以 ?? ? 、 支鉸采用圓柱形支鉸則： 由此查《小型電站機(jī)電設(shè)計(jì)手冊(cè)》黃希元編著 189 頁，取承載力為 1400kN 的支鉸 ,得圓柱形支鉸基本尺寸如下圖 ： 圖 結(jié)構(gòu) 48 將 F 分解成垂直和平行于鉸座底面的分力 N、 S： 2 5 o 2 5 2)c o s ( 0 ?????? ??FN (kN） i )s i n ( 0 ?????? ??FS （ kN） 弧形閘門在啟閉過程中，軸上作用有摩擦力矩 M： )( mkNf F dM ??????? 、 鉸軸計(jì)算 鉸軸受力計(jì)算簡圖如下圖 所示。1 mkNXHNZM ???????????? )( mkNSCM ????? )( kNnbMN ???? )( 22 kNKMN ???? 選用 M30螺栓，截面面積 A=，以一側(cè)螺栓的最大受力為 21max NNN ?? ,驗(yàn)算螺栓強(qiáng)度： a x ????? NNN （ kN） 所以 )( a x MP aAN ????? 、 鉸座計(jì)算 鉸座底板尺寸如上圖 所示。66 BL HhLB ShBLNHSN ?????? ???? 23233 ? ????? ????? ?? ??? ? ?hM Pa ??? )( 、 底板厚度 50 底板結(jié)構(gòu)見上圖 ， 最大彎矩 Mmax為區(qū)格 1（三邊簡支）： 2max aM N??? 由于 ??ab ，查表得 ?? ，則 )( 23m a x mkNM ?????? 底板的厚度為 ? ? )( 3m a x mmM ????? ?? 取底板厚度為 50mm。? ； 2?m ；，螺栓每排數(shù)量為 8；間距為 ，所以 mr ? ； mr ? ； mr ? ； mr ? ； mr ? ； mr ? ； mr ? ，代入上式，得： )(2 22222222m a x ???????? ??N ? （ kN） 又螺栓選用 M30， A=，則 ? ?llll ?? ＜(M P a ) 23 ???? ⑵抗剪板焊縫： 52 ? ??? ＜(M P a ) 39。 穩(wěn)定驗(yàn)算： 梁高與彎矩較大的為區(qū)格二（見例圖），即 （ σ??cr)2 +( τ??cr)+ σ????≤ 1（《水工鋼結(jié)構(gòu)》范崇仁 102 頁） 區(qū)格二左右剪力為： V左 = ?qa= ?113=? V右 = qb= 113 = 平均剪力為： τ =(V左 +V右 )2h0???? =(?)265 = 區(qū)格二左右彎矩為： M左 = qa22 =1132 = (????故在橫隔板間不用加勁肋。根據(jù) C20 混凝土設(shè)滑塊長度為 B = q[σ?]= = ≈ 300mm， 根據(jù)上述 q 值由下表查得軌頂弧面半徑 R=150mm，軌頭設(shè)計(jì)寬度 b=35mm，鋼軌高度h=B/3=100mm 膠木滑道與軌頂弧面的接觸應(yīng)力按下式進(jìn)行驗(yàn)算： ? ? )/(700)/( 22m a x mmNmmNRq j ????? ?? 尺寸如下圖 所示： 圖 滑軌圖 R150b=35mmh=100mmB=300mm 、 側(cè)向滑輪： 55 弧形閘門側(cè)向滑輪在《小型水電站設(shè)計(jì)手冊(cè)》（黃希元編著 184 頁）中按構(gòu)造設(shè)計(jì)（見下表），本閘門選用槽內(nèi)式，其尺寸結(jié)構(gòu)見下圖 ： 圖 策滑輪尺寸圖 、 止水裝置 止水板厚 10mm,止水螺栓為 M16，螺栓間距為 200mm。按局部緊接承壓條件，吊耳板需要厚度按下式計(jì)算。 58 、 上下支臂間的支承桁架： 主橫梁弧形閘門的支承桁架不受力，按構(gòu)造要求采用一對(duì)角鋼，直接與支臂翼緣連接，其節(jié)間長度小于 2～ 3m，其布置形式與尺寸見下圖 ： 圖 支承桁架 主要構(gòu)件 計(jì)算結(jié)果總結(jié) 主橫梁水平次梁頂梁底梁邊梁邊梁總水壓作用點(diǎn)鉸心水平線水位線縱梁水平次梁、頂、底梁：槽鋼（ 18a]） 縱梁 ：工字鋼（ 420x10+650x10+250x10） 邊梁 ：工字鋼 (420x10+390x10+300x10) 59 主橫梁 ：工字鋼 (中間 120x12+650x10+250x12，兩邊 120x12+390x10+250x12) 支臂：工字鋼 (20x12+450x12+20x12) 各部件詳細(xì)尺寸見附 錄 。 從開始了解工程概況、現(xiàn)場(chǎng)條件，到后來的方案分析，再到后來的閘門設(shè)計(jì)，每一個(gè)階段都有不同的收獲，現(xiàn)概括如下： 通過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)條件的分析，考慮可選擇的方案并且研究分析。 長春工程學(xué)院 以其優(yōu)良的學(xué)習(xí)風(fēng)氣、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲蟹諊涛仪髮W(xué)，以其博大包容的情懷胸襟、浪漫充實(shí)的校園生活育我成人。導(dǎo)師不僅授我以文，而且教我做 人，雖歷時(shí) 四 載，卻賦予我終生受益無窮之道。 在此，我還要感謝在一起愉快的度過 大學(xué) 生活的 水利水電工程專業(yè) 各位同門，正是由于你們的幫助和支持，我才能克服一個(gè)一個(gè)的困難和疑惑，直至本文的順利完成。 “ 明德致遠(yuǎn)，篤行務(wù)實(shí) ” ， 我將牢記長工程的校訓(xùn)，并用它指引我前進(jìn)， 愿 長春工程學(xué)院 的明天更加美好！ 62 附錄 ： 。另外感謝大學(xué)四年來的所有任課老師，是你們讓我沐浴在大學(xué)知識(shí)的海洋。在此也要感 魏述和等各位老師在 畢業(yè)設(shè)計(jì) 開題、初稿給出的幫助 ，感謝 謝 尹志剛等老師在 預(yù)答辯期間 為本 畢業(yè)設(shè)計(jì)