拱形結(jié)構(gòu)在大跨度閘門中的應(yīng)用研究.pdf

1、閘門是水工建筑物中的重要設(shè)備，近年來，擋潮、防洪、航運(yùn)等工程需要的發(fā)展對閘門設(shè)計(jì)提出了更高要求，采用閘門的跨度也越來越大。大跨度閘門的設(shè)計(jì)必須要突破傳統(tǒng)型式。本文結(jié)合南京市三汊河口圓拱形閘門的工程實(shí)例，基于圓拱形結(jié)構(gòu)受力合理的機(jī)理提出了新型大跨度閘門型式，這類閘門呈半圓拱型，由實(shí)腹式箱形主梁構(gòu)成，利用圓拱的力學(xué)特性，使圓拱形水工閘門承受均勻水壓力，比平面閘門更能發(fā)揮材料作用。在大跨度水工閘門的應(yīng)用上具有一定的優(yōu)越性。本文對這類圓拱形閘門

2、進(jìn)行了理論分析和試驗(yàn)研究。 首先介紹了國內(nèi)外著名的大跨度閘門的結(jié)構(gòu)型式，總結(jié)了大跨度閘門的研究現(xiàn)狀。針對拱形閘門的應(yīng)用和特征，對拱式體系進(jìn)行分類闡述。接著介紹了拱形閘門在國內(nèi)外水利工程中的使用情況，說明了拱形閘門的適用場合。 論文研究以南京市三汊河口圓拱形閘門為工程實(shí)例，論述了拱形閘門的設(shè)計(jì)思路以及設(shè)計(jì)中常見的問題。介紹了閘門的布置與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，闡述了閘門的安全設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，閘門上的作用荷載。按平面結(jié)構(gòu)體系和空間結(jié)構(gòu)體系兩

3、種方法對閘門進(jìn)行了結(jié)構(gòu)分析，揭示了閘門在各種可能的工作狀態(tài)下的應(yīng)力和變形情況，并對薄壁拱形閘門結(jié)構(gòu)進(jìn)行了穩(wěn)定驗(yàn)算。 通過對水動力荷載與閘門振動特性的分析，應(yīng)用有限元數(shù)學(xué)模型，對閘門結(jié)構(gòu)的動力特性進(jìn)行了分析。研究閘門結(jié)構(gòu)的固有特性及其優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法，采用實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)分析技術(shù)進(jìn)行驗(yàn)證。開發(fā)一個完全水彈性模型，進(jìn)行了完全水彈性模型試驗(yàn)。取得閘門結(jié)構(gòu)在各種運(yùn)行工況下的振動加速度、動位移和動應(yīng)力等振動特性參數(shù)。對結(jié)果進(jìn)行綜合分析，對閘門結(jié)構(gòu)進(jìn)