【正文】 ..................... 1 按孔口性質(zhì)分類 ............................................... 2 閘門的使用材料分類 ........................................... 3 平面鋼閘門的組成 .................................................... 4 門葉結(jié)構(gòu)的組成 ............................................... 4 埋設(shè)構(gòu)件 ..................................................... 5 閘門的啟閉設(shè)備 ............................................... 6 2 設(shè)計工況和主要的設(shè)計參數(shù) ..................................................................................................... 7 3 閘門的結(jié)構(gòu)布置 ......................................................................................................................... 8 閘門的選型 .......................................................... 8 平面閘門的結(jié)構(gòu)布置 .................................................. 9 閘門的尺寸選擇 .............................................. 10 閘門的分節(jié) .................................................. 10 支承跨度 .................................................... 10 閘門材料 .................................................... 10 梁格形式選擇 ................................................ 10 總水壓計算 .................................................. 11 4門葉結(jié)構(gòu)計算 ............................................................................................................................ 14 主梁的布置 ......................................................... 14 IV 主梁的數(shù)目 .................................................. 14 主梁的位置 .................................................. 14 面板的設(shè)計 ......................................................... 15 水平次梁的設(shè)計 ..................................................... 16 載荷和內(nèi)力計算 .............................................. 17 截面選擇 .................................................... 18 強(qiáng)度驗算 .................................................... 20 撓度驗算 .................................................... 20 主梁設(shè)計 ........................................................... 20 主梁的形式 .................................................. 20 主梁的荷載 .................................................. 21 截面選擇 .................................................... 21 主梁的截面特性計算 .......................................... 22 頂梁設(shè)計 ........................................................... 24 豎直次梁設(shè)計 ....................................................... 25 截面選擇 .................................................... 25 內(nèi)力計算 .................................................... 25 截面特性計算 ................................................ 26 強(qiáng)度計算 .................................................... 27 邊梁設(shè)計 ........................................................... 28 邊梁所受荷載 ................................................ 28 截面特性 .................................................... 29 中節(jié)及底節(jié)門葉結(jié)構(gòu) ................................................. 30 中節(jié)門葉結(jié)構(gòu) ................................................ 30 底節(jié)門葉結(jié)構(gòu) ................................................ 31 5閘門的零部件設(shè)計 .................................................................................................................... 32 行走支撐裝置 ....................................................... 32 ..................................................... 33 啟閉力計算 ......................................................... 34 閉門力計算 .................................................. 34 V 啟門力計算 .................................................. 35 埋件計算 ........................................................... 36 結(jié)束語 ........................................................................................................................................... 38 致 謝 ......................................................................................................................................... 39 參考文獻(xiàn) ....................................................................................................................................... 40 外文翻譯原文 ............................................................................................................................... 41 外文翻譯譯文 ............................................................................................................................... 54 1 1 緒 論 閘門是 設(shè)置在水工建筑物過水孔口上，用于控制水流的通 、斷或調(diào)節(jié)流量的設(shè)備。設(shè)計內(nèi)容以頂節(jié)門葉為主，論述的較為具體，中節(jié)和底節(jié)門葉結(jié)構(gòu)及設(shè)計方法與頂節(jié)答題類似，所以沒有再展開說明，僅將有關(guān)尺寸數(shù)據(jù)列出。閘門是控制這些通道過流的機(jī)械設(shè)備，它運(yùn)行的好壞直接影響水利樞紐的安危，因此選好閘門啟閉機(jī)的形式，做好金屬結(jié)構(gòu)的總體布置即為重要，其次是解決所采用的材料、計算結(jié)構(gòu)安全、選好支承式、解決閘門運(yùn)行時各種復(fù)雜的水力學(xué)問題，精心搞好設(shè)計，才能解決設(shè)備安全順利地完成樞紐所賦予的任務(wù)。三峽作為水電站也是要使用閘門，在這些重大建設(shè)中閘門關(guān)系到整個建筑的堅固和可靠，在設(shè)計之時就要求設(shè)計人員本著敬業(yè)精心的態(tài)度去完成每一個環(huán)節(jié)和做好每一個計算。 有能力的同學(xué)可以嘗試熟悉 ansys 軟件在結(jié)構(gòu)分析中的應(yīng)用，利用ansys 軟件對結(jié)構(gòu)的相關(guān)部件進(jìn)行有限元分析。施工圖的繪制中應(yīng)注意閘門總體尺寸和布置與建筑物有關(guān)部位之間、閘門門葉部分各構(gòu)件之間的配合；各構(gòu)件的界面尺寸、跨度及相鄰構(gòu)件在外形尺寸和連接上的配合 。閘門承重結(jié)構(gòu)在分成平面系統(tǒng)時，需要考慮各構(gòu)件的相對剛度和這些構(gòu)建的變形情況，同時考慮整個結(jié)構(gòu)的變形情況，使計算方法盡可能符合結(jié)構(gòu)的實際受力情況。一般先選擇規(guī)格，在進(jìn)行強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性驗算。 門體布置完后，就可以進(jìn)行閘門結(jié)構(gòu)和零部件的設(shè)計計算。門體布置應(yīng)注意閘門的結(jié)構(gòu)簡單、 5 安全可靠、節(jié)約材料及便于制造、運(yùn)輸安裝于運(yùn)行維護(hù)等方面的要求。 .門體布置。閘門結(jié)構(gòu)應(yīng)該簡單、便于制造、安裝。 設(shè)計 內(nèi)容 2 .首先根據(jù)已知參數(shù)，經(jīng)過分析各種閘門的特點，對閘 門進(jìn)行選型布置。當(dāng)我們在選擇閘門形式需要考慮其在水工建筑物中的位置、尺寸、設(shè)計水頭、運(yùn)用條件、制造能力和安裝技術(shù)水平等因素，要求做到泄流時水流條件好、止水嚴(yán)密、啟閉力小、操作簡便靈活、檢修維護(hù)方便等。 按制造閘門門葉的材料分為鋼閘門、鑄造閘門、木閘門、鋼筋混凝土閘門和組合材 料閘門。 如果按閘門關(guān)閉時門頂與水面的相對位置分為露頂式閘門和潛孔式閘門。用于建筑物或工作閘門等檢修時短期擋水，一般在靜水中啟閉。工作閘門也稱主要閘門，能在動水中啟閉。至今，在世界各國的工程設(shè)施上平面閘門的采用數(shù)量仍居首位。當(dāng)平面閘門門葉自重不 能克服下門阻力順利關(guān)閉時，可采用加重塊，借助水柱壓力或直接由啟閉設(shè)備加壓迫使關(guān)閉。根據(jù)平面閘門的操作特點及孔口尺寸，分為： ① 操作 平面閘門 設(shè)備直接與閘門門葉連接并固定在門槽（埋設(shè)件）上，形成一個整體（如閘閥、截門）； ② 啟閉機(jī)固定或移動于建筑物上，遠(yuǎn)離閘門門葉，通過吊具與門葉連接。根據(jù)閘門的工作性質(zhì)在門楣以上設(shè)有一定高度的鋼板胸墻，它是埋設(shè)結(jié)構(gòu)的重要組成部分，其他如主軌、反向軌、底坎等都是埋設(shè)件。門槽形狀由模型試驗確定 ,以使在門槽部位不產(chǎn)生空蝕或磨蝕（圖 3）。 埋設(shè)構(gòu)件 由門葉的支承軌道、止水密封（座墊）、移動導(dǎo)向墊板和護(hù)角組成。各止水的接頭部位銜接處均在現(xiàn)場配裝時進(jìn)行熱膠合處理，以保證周圍止水的效果。滾輪支承的閘門，根據(jù)閘門特征及梁格布置設(shè)有懸臂（外伸）輪、簡支輪和臺車式輪組（圖 2）。這種支承的閘門也稱履帶式閘門。滾動支承是裝在門葉邊梁上的輪子，其在門槽軌道上作滾動摩擦運(yùn)動，接觸處是點或線?；瑒又С惺茄b在門葉主體邊梁處的滑塊。 門葉支承部分應(yīng)用較多的是滑動支承、滾輪支承和鏈輪支承等。門葉主體一般由面板、主橫梁、邊梁（柱）和次梁組成有面板的梁格結(jié)構(gòu)。此外，還有其他的分類方式（見閘門）。 檢修閘門設(shè)于工作閘門前 ， 用于 建筑物或工作閘門等檢修時短期擋水，一般在靜水中