玉石水库工程蓄水安全鉴定金属结构自检报告
1. 工程概况
金属结构包括:溢流坝、取水口、导流底孔等部位的闸门及启闭机、拦污栅及电动葫芦和取水口压力钢管。
1.1 溢流坝设有5孔1036.5m的弧形钢闸门,其启闭设备采用2
3400kN液压启闭机,启闭机的液压油缸布置在闸门的下游侧,布置方式为后拉斜吊式。冬季弧门前采用潜水泵防冰。
1.2 取水口设三孔 1.431.4m的平面定轮检修闸门(分三层取水)。
其启闭设备采用400kN单吊点固定卷扬启闭机。
在检修闸门上游侧每孔均设有孔口尺寸为2.832.8m的拦污栅,其启闭设备采用坝顶的100kN电动葫芦配抓梁启闭。
2. 闸门设计 2.1溢流坝弧形工作闸门 2.1.1 计算总说明
根据水工专业提供的闸门运行方式及水工专业提供的闸门设计资料,确定闸门结构,并按各种工况进行强度及刚度校核,使闸门符合运行要求。
a)基本资料: 水工专业提供的基本资料如下: 水工建筑物级别 3级 闸门操作方式 动水启闭 闸门设计水位 201.7m 闸门校核水位 202.2m
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闸门底坎高程 195.8m 露顶还是潜孔 露顶 孔口尺寸 1036.5m 孔口数量 5孔 是否调节流量 是 水容重 10.2Kn/m3 泥沙淤积高程 无 地震烈度 6
。
b)计算中所遵循的设计规范、规程
《水利水电工程钢闸门设计规范》DL/T5018-95
《水利水电工程钢闸门制造安装及验收规范》DL/T5018-94 《水利水电工程启闭机设计规范》SL41-93 《水工钢结构》武汉水院等编,水利水电出版社 c)计算中采用的主要公式 1)总水压力:
1
水平水压力:Ps= —RHs2B
2
垂直水压力:
1 2πυ 1
总水压力:P= PS2+PV2
2
PV= ——rR[—— -2sinυ1cosυ2-——(sin2υ2-sin2υ1)]B
2 180 2
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总水压力作用角:β=tg-1 ——
Ps
kq
Pv
2)面板厚度初选 δ= a α[σ]
3)主框架强度与刚度校核: 主框架单位刚度比:
IX 2h K0 =
Ihx 2b
主梁与支臂受力:
qc2 qb b+2a(3+2K0)
Mc= —— HM= —— 2——————
2 4h 3+2K0
Pc2a
Hp= ——— h
主梁应力 :
N Mmax QS
σ= —— ± —— τ= —— A W Ixδ
主梁刚度:
5 qL04
fmax= ——2 ——
384 EIx
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支臂强度:
N Mx
σ= —— ± ——
A Wx 支臂刚度:
弯矩作用平面内 弯矩作用平面外
??N?PAN?2A
?? 4)折算应力: σ
zh= σmy
2
+(σ
2
mx-σox)-(σmy)(σmx-σox)≤1.1α
[σ]
5)启闭力计算 启门力:
FQ=1/R[nT(Tzdr0+Tzsr1)+nGGr2+Pxr4]
2.1.2结构计算
a)闸门总布置说明
该闸门位置重要,担负泄洪任务,并且孔口尺寸较大,因此该闸门设计时不但整体结构应符合规范要求,而且运行时一定要安全可靠。为此,在进行闸门结构设计时着重考虑以下几点:
1)考虑结构受力明确,闸门采用斜支臂双主梁结构,支臂采用双腹板箱形结构,最大限度地增强主框架的强度和刚度。
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2)因闸门曲率半径较大,支臂尺寸亦较大,采用常用的角钢珩架联系杆结构,增加支臂在弯矩作用平面外刚度。
3)主框架单位刚度比严格按照规范执行,控制在K0=5.4。 4)闸门封水采用对边导板适应性强的L形封水橡皮。 5)支承采用双金属带自润滑剂的关节轴承,承载力高,摩擦系数小,可自动调心。
6)锁定采用由卡体人工操作的锁定,安全可靠。
7)闸门选用后拉斜吊式液压启闭机启闭,同步精度高,启闭平稳。
b)总水压力
P=200.5kN, β=7°14′56″ c)主框架计
1)主梁计算(材料Q234A) ①截面特性:
A=229.94cm4 S=3638.03cm3 Y1=40.31cm Y2=47.99cm Ix=234496.5cm4 Sx=3638.03cm3 W1=5817.33cm3 W2=4886.36cm3
②强度计算:
Mmax=688.9kN Q=513.4kN
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