第八章平面钢闸门

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1、第八章 平面钢闸门第一节 概述第二节 平面钢闸门的组成和结构布置第三节 平面钢闸门的结构设计第四节 平面钢闸门的零部件设计 一、闸门的类型 闸门的类型较多，一般可按闸门的工作性质、设置闸门的类型较多，一般可按闸门的工作性质、设置部位及结构形式等加以分类。部位及结构形式等加以分类。按闸门的工作性质可分为： 工作闸门工作闸门; ; 事故闸门事故闸门; ; 检修闸门检修闸门; ; 施工期导流闸门施工期导流闸门。按闸门设置的部位可分为： 露顶式闸门露顶式闸门：设置在开敞式泄水孔口，当闸门关：设置在开敞式泄水孔口，当闸门关闭孔口挡水时，其门叶顶部高于挡水水位，并需设置三闭孔口挡水时，其门叶顶部高于挡水水

2、位，并需设置三边止水。边止水。 第一节 概述 潜孔式闸门：潜孔式闸门：设置在潜没式泄水孔口，当闸门设置在潜没式泄水孔口，当闸门关闭孔口挡水式，其门叶顶部低于挡水水位，需要设关闭孔口挡水式，其门叶顶部低于挡水水位，需要设置顶部、两侧和底缘四边止水。置顶部、两侧和底缘四边止水。按闸门的结构型式和构造特征可分为： 平面形门叶钢闸门：平面形门叶钢闸门：系指挡水面板形状为平面系指挡水面板形状为平面的一类钢闸门。的一类钢闸门。 根据门叶结构的运移方式又可分为：根据门叶结构的运移方式又可分为： l直升式平面闸门直升式平面闸门; ;l升卧式平面闸门升卧式平面闸门; ;l横拉式平面闸门（船闸中采用）横拉式平面闸

3、门（船闸中采用）; ;l绕竖轴转动的平面形闸门绕竖轴转动的平面形闸门（如船闸中的人字门（如船闸中的人字门 和一字门）及绕横轴转动的平面形闸门（如翻和一字门）及绕横轴转动的平面形闸门（如翻 版闸门、舌瓣闸门和盖板闸门）等。版闸门、舌瓣闸门和盖板闸门）等。 弧形闸门弧形闸门: : 系指挡水面板形状为圆弧形的一类系指挡水面板形状为圆弧形的一类钢闸门。钢闸门。 又可分为绕横轴转动的弧形闸门又可分为绕横轴转动的弧形闸门:l正向弧形闸门正向弧形闸门l反向弧形闸门反向弧形闸门l下沉式弧形闸门下沉式弧形闸门l绕竖轴转动的立轴式弧形闸门（如船闸绕竖轴转动的立轴式弧形闸门（如船闸 中的三角门）等。中的三角门）等。

4、 本章主要介绍直升式平面钢闸门二、闸门的型式和孔口尺寸三、闸门结构设计的基本要求1 1、闸门结构的计算方法、闸门结构的计算方法 水利水电工程钢闸门设计规范水利水电工程钢闸门设计规范(SL74-95)(SL74-95)规定钢规定钢闸门结构采用容许应力法进行结构验算。闸门结构采用容许应力法进行结构验算。 2 2、结构分析方法、结构分析方法按平面体系设计法：可采用手算，简单易行，但不太按平面体系设计法：可采用手算，简单易行，但不太 精确。精确。按空间体系设计法：可采用有限元法（按空间体系设计法：可采用有限元法（FEMFEM）分析，）分析， 较合理。较合理。 平面钢闸门的工程实例 平面链轮式钢闸门人字

5、形钢闸门的工程实例弧形钢闸门的工程实例返回一、平面钢闸门的组成 平面钢闸门是由活动的平面钢闸门是由活动的门叶结构、埋固构件和和启闭机械三部分组成。三部分组成。( (一一) )门叶结构的组成门叶结构的组成 门叶结构是用来封闭和开启孔口的活动挡水结构。门叶结构是用来封闭和开启孔口的活动挡水结构。由门叶承重结构、行走支承以及止水和吊具等组成。由门叶承重结构、行走支承以及止水和吊具等组成。 1 1、平面钢闸门的承重结构、平面钢闸门的承重结构 平面钢闸门的承重结构，一般由钢面板、梁格及纵、平面钢闸门的承重结构，一般由钢面板、梁格及纵、横向联结系组成。横向联结系组成。 第二节 平面钢闸门的组成和结构布置面

6、板面板: : 是用来挡水，直接承受水压并传给梁格。面板是用来挡水，直接承受水压并传给梁格。面板 通常设在闸门的上游面，这样可以避免梁格和行走支通常设在闸门的上游面，这样可以避免梁格和行走支 承浸没于水中而积聚污物，也可以减小因门底过水而承浸没于水中而积聚污物，也可以减小因门底过水而 产生的振动。产生的振动。梁格梁格: : 由互相正交的梁系由互相正交的梁系 ( (水平次梁水平次梁 ( ( 包括顶、底次包括顶、底次 梁梁 ) )、竖立次梁、主梁和边梁等、竖立次梁、主梁和边梁等) )所组成，用来支承面所组成，用来支承面 板并将面板传来的全部水压力传给支承边梁，然后通板并将面板传来的全部水压力传给支承

7、边梁，然后通 过设置在边梁上的行走支承把闸门上的水压力传给闸过设置在边梁上的行走支承把闸门上的水压力传给闸 墩。墩。横向联结系横向联结系: :（又称竖向联结系）（又称竖向联结系） 布置在垂直于闸门布置在垂直于闸门 跨度方向的竖直平面内，以保证闸门横截面的刚度跨度方向的竖直平面内，以保证闸门横截面的刚度, , 使门顶和门底不致产生过大的变形。其主要承受由使门顶和门底不致产生过大的变形。其主要承受由 顶梁、底梁和水平次梁传来的水压力并传给主梁。顶梁、底梁和水平次梁传来的水压力并传给主梁。 其形式主要有其形式主要有实腹隔板式实腹隔板式和和桁架式桁架式。 纵向联结系纵向联结系: :（又称门背联结系或起

8、重桁架）（又称门背联结系或起重桁架） 布置在布置在 闸门下游面主梁闸门下游面主梁 ( (或主桁架或主桁架) ) 的下翼缘（或下弦杆）的下翼缘（或下弦杆） 之间的纵向竖直平面内，承受闸门部分自重和其它之间的纵向竖直平面内，承受闸门部分自重和其它 竖向荷载，并可增强闸门纵向竖平面的刚度；当闸竖向荷载，并可增强闸门纵向竖平面的刚度；当闸 门受双向水头时还能保证主梁的整体稳定性（当闸门受双向水头时还能保证主梁的整体稳定性（当闸 门承受反向水头时，主梁下翼缘受压）。门承受反向水头时，主梁下翼缘受压）。2 2、行走支承、行走支承 平面钢闸门的行走支承（又称支承移动部件）应保平面钢闸门的行走支承（又称支承移

9、动部件）应保证既能将闸门所受的全部水平荷载安全地传递给闸墩，证既能将闸门所受的全部水平荷载安全地传递给闸墩，又应保证闸门能沿门槽上下顺利移动，并减小闸门移动又应保证闸门能沿门槽上下顺利移动，并减小闸门移动时的摩擦阻力。时的摩擦阻力。 行走支承包括行走支承包括: : 主行走支承（主轮或主滑块）主行走支承（主轮或主滑块）; ; 侧向支承（侧轮）侧向支承（侧轮）; ; 反向支承（反轮）装置。反向支承（反轮）装置。 3 3、止水、止水 系为了防止闸门漏水而固定在门叶周边的橡胶止水。系为了防止闸门漏水而固定在门叶周边的橡胶止水。 4 4、吊具、吊具 系用来连接闸门启闭机的牵引构件。系用来连接闸门启闭机的

10、牵引构件。( (二二) ) 埋固构件埋固构件 平面闸门的固定埋设部件一般包括：平面闸门的固定埋设部件一般包括：主轮或主滑道的轨道，简称主轨；主轮或主滑道的轨道，简称主轨；侧轮和反轮的轨道，简称侧轨和反轨；侧轮和反轮的轨道，简称侧轨和反轨； 应熟悉闸门结构的传力路径，以掌握闸门各种构应熟悉闸门结构的传力路径，以掌握闸门各种构件的受力情况并能正确确定各承重构件的计算简图。件的受力情况并能正确确定各承重构件的计算简图。 止水埋件，顶止水埋件简称门楣，底止水埋件简称底止水埋件，顶止水埋件简称门楣，底止水埋件简称底 坎；坎；门槽护角、护面和底槛，用以保护混凝土不受漂浮物门槽护角、护面和底槛，用以保护混凝

11、土不受漂浮物 的撞击、泥砂磨损和气蚀剥落。的撞击、泥砂磨损和气蚀剥落。闸门挡水时所受的水压力在闸门上的传力路径：闸门挡水时所受的水压力在闸门上的传力路径：水平水压力面板水平次梁（齐平连接时）竖立次梁主梁边梁主轮（或主滑块）主轨道混凝土闸墩布置内容：布置内容：确定闸门上需要设置的构件、每种构件需要确定闸门上需要设置的构件、每种构件需要的数目以及每个构件的所在位置。应统筹考虑、全面安的数目以及每个构件的所在位置。应统筹考虑、全面安排并进行必要的方案比较后最终确定。排并进行必要的方案比较后最终确定。二、平面钢闸门的结构布置( (一一) )主梁的布置主梁的布置 1 1、主梁的数目、主梁的数目 主梁是闸