1、 學(xué)生姓名學(xué)號(hào)專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化課題名稱平板定輪閘門設(shè)計(jì)課題來(lái)源模擬任務(wù)要求通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，學(xué)生可以掌握關(guān)于平面閘門的主要設(shè)計(jì)內(nèi)容和方法，鍛煉學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，對(duì)畢業(yè)后走向工作崗位，解決實(shí)際問(wèn)題有所幫助，在設(shè)計(jì)中各零部件選用依據(jù)、詳細(xì)計(jì)算過(guò)程按要求寫出設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書一份，繪制設(shè)備圖一張，其余代表性零件繪制滿足畢業(yè)設(shè)計(jì)要求。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書要求，每一個(gè)同學(xué)是對(duì)所設(shè)計(jì)的題目都要經(jīng)過(guò)認(rèn)真仔細(xì)的實(shí)習(xí)、調(diào)研，對(duì)閘門設(shè)計(jì)形成一個(gè)總體印象，設(shè)計(jì)時(shí)可以從整體把握，從零部件到整體依次進(jìn)行。重點(diǎn)研究問(wèn)題在平面閘門中，門葉結(jié)構(gòu)的布置、設(shè)計(jì)計(jì)算；相關(guān)零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算；閘門施工詳圖的繪制。設(shè)計(jì)內(nèi)容1閘

2、門是設(shè)置在水工建筑物過(guò)水孔口上，用于控制水流的通、斷或調(diào)節(jié)流量的設(shè)備。主要用于關(guān)閉和開放泄（放）水通道的控制設(shè)施。水工建筑物的重要組成部分，可用以攔截水流，控制水位、調(diào)節(jié)流量、排放泥沙和飄浮物等，它由活動(dòng)部分（也稱門葉）、埋固部分和啟閉機(jī)械3部分組成，閘門分類方法較多，主要有： 按閘門的工作性質(zhì)可分為工作閘門、檢修閘門和事故閘門，我們所要設(shè)計(jì)的便是檢修閘門。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(shí)短期擋水，一般在靜水中啟閉。平面閘門簡(jiǎn)介按總體布置分為組合式（門槽、門葉與操作設(shè)備組成一整體）和分散式（由門葉、門槽和啟閉機(jī)組成，操作時(shí)門葉可提出門槽）；按閘門門葉組裝形式分為整體門葉式和

3、分節(jié)組成門葉式；按閘門門葉的支承方式分為滑動(dòng)支承式和滾動(dòng)支承式；按閘門門葉止水位置分為上游止水式和下游止水式；按閘門門葉運(yùn)行移動(dòng)狀況分為直升式、升臥式、橫拉式和浮箱式等。此外，還有其他的分類方式（見閘門）。 門葉結(jié)構(gòu)由門葉主體、支承、止水裝置和吊耳四個(gè)部分組成（圖1）。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)。設(shè)計(jì)水壓力通過(guò)板梁支承傳至門槽埋件，分節(jié)的閘門門葉一般都在邊柱處連接。 門葉支承部分應(yīng)用較多的是滑動(dòng)支承、滾輪支承和鏈輪支承等。支承部分也是門葉移動(dòng)的行走部分。滑動(dòng)支承是裝在門葉主體邊梁處的滑塊。其在固結(jié)于門槽內(nèi)的支承軌道上作滑動(dòng)摩擦運(yùn)動(dòng)，接觸處是面或線。滾動(dòng)支承

4、是裝在門葉邊梁上的輪子，其在門槽軌道上作滾動(dòng)摩擦運(yùn)動(dòng)，接觸處是點(diǎn)或線。鏈輪支承是環(huán)繞門葉邊柱由一系列圓柱滾子組成的形似鏈條式的閉合鏈環(huán)。這種支承的閘門也稱履帶式閘門?；瑒?dòng)支    平面閘門承的閘門摩擦阻力大，啟門力大；滾輪支承摩擦阻力小，啟門力也小，但閘門門葉較重；鏈輪支承也作滾動(dòng)摩擦，其優(yōu)點(diǎn)是由數(shù)目較多的小滾柱承受閘門的水壓力,單個(gè)輪壓小,使得門槽內(nèi)敷設(shè)的軌道斷面小、重量輕。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(jiǎn)支輪和臺(tái)車式輪組（圖2）。 裝設(shè)在閘門門葉主體上密封孔口的止水裝置一般均為特殊制造的可壓縮耐磨橡膠制品，就其布置部位分為頂止水、側(cè)止水和底緣

5、止水。各止水的接頭部位銜接處均在現(xiàn)場(chǎng)配裝時(shí)進(jìn)行熱膠合處理，以保證周圍止水的效果。 平面閘門的吊耳一般均設(shè)在閘門門葉主體結(jié)構(gòu)上端的頂橫梁上，根據(jù)結(jié)構(gòu)尺寸大小和形式可直接焊固在頂梁上或單獨(dú)制造，然后在現(xiàn)場(chǎng)焊固。 埋設(shè)構(gòu)件由門葉的支承軌道、止水密封（座墊）、移動(dòng)導(dǎo)向墊板和護(hù)角組成。門槽的體型分為：矩形方角門槽，一般適用于低流速；矩形錯(cuò)距斜坡門槽，適用于中流速；特形門槽，適用于高速水流。門槽形狀由模型試驗(yàn)確定,以使在門槽部位不產(chǎn)生空蝕或磨蝕（圖3）。潛孔式閘門頂止水座板部位一般稱門楣。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。

6、 啟閉設(shè)備閘門門葉運(yùn)移(開或關(guān))的操作機(jī)械。根據(jù)平面閘門的操作特點(diǎn)及孔口尺寸，分為：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(gè)整體（如閘閥、截門）；啟閉機(jī)固定或移動(dòng)于建筑物上，遠(yuǎn)離閘門門葉，通過(guò)吊具與門葉連接。啟閉設(shè)備據(jù)以選型的主要參數(shù)是啟閉力和升降揚(yáng)程。當(dāng)平面閘門門葉自重不能克服下門阻力順利關(guān)閉時(shí)，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。 平面閘門布置緊湊，制造較易，使用安全可靠,維修方便,廣泛用于各類水工建筑物及其他場(chǎng)合。至今，在世界各國(guó)的工程設(shè)施上平面閘門的采用數(shù)量仍居首位。中國(guó)水利工程使用最早最多的閘門是平面閘門，目

7、前焊接鋼閘門已普遍采用，從其設(shè)計(jì)、制造、安裝及運(yùn)用等諸方面均已達(dá)到世界先進(jìn)水平 水利閘門分類我們將水利閘門進(jìn)行如下分類： 1、如果按閘門的工作性質(zhì)可分為工作閘門、檢修閘門和事故閘門。工作閘門也稱主要閘門，能在動(dòng)水中啟閉。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(shí)短期擋水，一般在靜水中啟閉。事故閘門多設(shè)于深孔工作閘門前，用于建筑物或設(shè)備出現(xiàn)事故時(shí)，能在動(dòng)水中關(guān)閉而在靜水中開啟；兼作檢修閘門時(shí)，也稱事故檢修閘門；需要在限定時(shí)間內(nèi)緊急關(guān)閉的事故閘門，稱為快速閘門。 2、如果按閘門關(guān)閉時(shí)門頂與水面的相對(duì)位置分為露頂式閘門和潛孔式閘門。 3、當(dāng)我們按閘門門葉的外觀形狀分為平面閘門、弧形閘門、人

8、字閘門、拱形閘門、球形閘門和圓筒閘門等。 4、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。對(duì)于翻板閘門可借助水力自動(dòng)啟閉，稱為水力自動(dòng)閘門。當(dāng)我們?cè)谶x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(jì)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(shí)水流條件好、止水嚴(yán)密、啟閉力小、操作簡(jiǎn)便靈活、檢修維護(hù)方便等。平面閘門和弧形閘門是最常用的門型。 詞條圖冊(cè)更多圖冊(cè)設(shè)計(jì)內(nèi)容21、.首先根據(jù)已知參數(shù)，經(jīng)過(guò)分析各種閘門的特點(diǎn)，對(duì)閘門進(jìn)行選型布置。閘門的造型與不知，主要是確定閘門與啟閉機(jī)械的設(shè)置位置、孔徑尺寸、閘門與啟閉機(jī)的形式、數(shù)量、運(yùn)行方式及運(yùn)行檢修有

9、關(guān)的布置要求。閘門結(jié)構(gòu)應(yīng)該簡(jiǎn)單、便于制造、安裝。 閘門的門型應(yīng)根據(jù)工程隊(duì)閘門的運(yùn)行要求、閘門設(shè)置部位和啟閉機(jī)的形式，參照各種閘門的特點(diǎn)，通過(guò)經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較選定。2、.門體布置。門體布置是根據(jù)閘門的形式、孔口尺寸和材料來(lái)選取合理的門葉結(jié)構(gòu)、零部件的形式和布置。門體布置應(yīng)注意閘門的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、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。零部件種類盡可能少，盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品。3、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(jì)計(jì)算。根據(jù)可能發(fā)生的最不利的和在組合情況和選定的結(jié)構(gòu)、零部件布置和材料，確定載荷分配，然后進(jìn)行各個(gè)部分構(gòu)件和零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算。一般先選擇規(guī)格，在進(jìn)行強(qiáng)度、剛度、

10、穩(wěn)定性驗(yàn)算。4、閘門結(jié)構(gòu)計(jì)算模型主要還是采用平面體系，即把一個(gè)空間承重結(jié)構(gòu)劃分成幾個(gè)獨(dú)立的平面系統(tǒng)分別進(jìn)行分析計(jì)算。閘門承重結(jié)構(gòu)在分成平面系統(tǒng)時(shí)，需要考慮各構(gòu)件的相對(duì)剛度和這些構(gòu)建的變形情況，同時(shí)考慮整個(gè)結(jié)構(gòu)的變形情況，使計(jì)算方法盡可能符合結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力情況。5、有關(guān)設(shè)計(jì)計(jì)算完成后，進(jìn)行施工圖的繪制。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;各構(gòu)件本身的截面構(gòu)造及零部件的加工精度和熱處理等。6、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(duì)結(jié)構(gòu)的相關(guān)部件進(jìn)

11、行有限元分析。本次設(shè)計(jì)課題的意義 從閘門發(fā)展到現(xiàn)在，他的設(shè)計(jì)已經(jīng)和其他諸如零件設(shè)計(jì)一樣有自己的標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，細(xì)看閘門的用途，我們了解最多的認(rèn)識(shí)最清晰的要數(shù)這次實(shí)習(xí)見到的水電站閘門，但是閘門的使用卻不只局限于此，其他諸如船舶等。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(gè)建筑的堅(jiān)固和可靠，在設(shè)計(jì)之時(shí)就要求設(shè)計(jì)人員本著敬業(yè)精心的態(tài)度去完成每一個(gè)環(huán)節(jié)和做好每一個(gè)計(jì)算。閘門失效的嚴(yán)重性不必多講，閘門的使用不會(huì)隨著社會(huì)的發(fā)展而消失，它會(huì)隨著社會(huì)的發(fā)展發(fā)揮出更大的作用，未來(lái)對(duì)于閘門的要求將更加嚴(yán)格，那么我們就需要更加負(fù)責(zé)的態(tài)度去面對(duì)！預(yù)期的成果及形式1、 一份不少于3000字的開題報(bào)告2

12、、 一份不少于3000字的外文翻譯3、 一份不少于10000字的設(shè)計(jì)說(shuō)明書4、 折合成圖幅為A0圖紙2.5張的繪圖時(shí)間安排第12周 確定設(shè)計(jì)任；，安排畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)度；了解課題內(nèi)容，查找相關(guān)資料，搜集整理信息第34周 做畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)；完成實(shí)習(xí)報(bào)告，開題報(bào)告，對(duì)設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行熟悉第56周 完成外文翻譯；按分組要求的不同，完成設(shè)計(jì)的相關(guān)選型、布置、整體及零部件的全部設(shè)計(jì)計(jì)算第7周 進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算分析第811周 完成全部圖紙的繪圖設(shè)計(jì)工作第1213周 整理畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書、整改圖紙第14周 畢業(yè)答辯指導(dǎo)教師意見簽 名：年 月 日備注主要參考資料1.范崇仁 水工鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 中國(guó)水利水電出版社2. 河海大學(xué) 水

13、工鋼結(jié)構(gòu) 水利電力出版社3. 嚴(yán)大考 結(jié)構(gòu)力學(xué)與鋼結(jié)構(gòu) 黃河水利出版社 4.劉細(xì)龍 陳福榮 閘門與啟閉設(shè)備 中國(guó)水利水電出版社 5.機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè) 冶金工業(yè)出版社6. 水電站機(jī)電設(shè)計(jì)手冊(cè)（金屬結(jié)構(gòu)一）7. 電力工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)匯編水電卷（金屬結(jié)構(gòu)）部分 水利電力出版社8. 水利水電工程鋼結(jié)構(gòu)閘門設(shè)計(jì)規(guī)范9. 河海大學(xué)水電學(xué)院 水工鋼閘門分冊(cè) 水利水電出版社 10. 水利水電鋼閘門制造安裝及驗(yàn)收規(guī)范摘 要水利樞紐的主要任務(wù)之一就是攔洪、蓄洪、泄洪，根據(jù)樞紐預(yù)定功能，水流量大小等條件，樞紐設(shè)有表孔、深孔、導(dǎo)流孔、隧洞、放空洞等泄水通道。閘門是控制這些通道過(guò)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

14、，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(jì)算結(jié)構(gòu)安全、選好支承式、解決閘門運(yùn)行時(shí)各種復(fù)雜的水力學(xué)問(wèn)題，精心搞好設(shè)計(jì)，才能解決設(shè)備安全順利地完成樞紐所賦予的任務(wù)。本設(shè)計(jì)是一平板定輪鋼閘門，所起作用是尾水門兼事故檢修閘門，本文根據(jù)所提供的工程概況，詳細(xì)地論述了閘門的步驟、方法及內(nèi)容。設(shè)計(jì)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(jì)方法與頂節(jié)答題類似，所以沒有再展開說(shuō)明，僅將有關(guān)尺寸數(shù)據(jù)列出。關(guān)鍵字：平板定輪閘門、門葉、頂節(jié)。！所有下載了本文的注意：本論文附有CAD圖紙和完整版word版說(shuō)明書，凡下載了本文的讀者請(qǐng)留下你的聯(lián)系方式（QQ郵箱

15、），或加QQ 83753222，最后，希望此文能夠幫到你！AbstractOne of the main tasks of Water Control Project is to stop flood , storage flood and discharge flood .In accordance with predetermined hub function , the size of water flow conditions , the hub equipped with lip-deep holes , deep hole ,diversion hole , tunnel , dr

16、ainage channels , and so on .The gate , which is the equipment to control flow through these channels , runs a direct impact on the safety of key water control project , so selecting the form of gate hoist do a good job in the overall layout of metal structures is extremely important , then resolve

17、the materials which be used ,calculate the safe of structure ,choose good support-style , find solution to the complex hydraulics problem of the gate , then resolved the design of equipment safety and completed the tasks entrusted to the hub successfully . In this article , designed by taking the fl

18、at steel gate and tail gate and tail gate accident repair water gate , design the gate adoption of the basic information given .This article discusses the design of the gate steps , methods and content in detail . The design of the contents is mainly about the top section which is discussed specific

19、ally . In the Festival and the Festival at the end of the door leaf structure and design methods and top-section generally similar ,therefore , there is no further description .Key words :flat steel gate ,the door leaf , the top section .目 錄摘 要IAbstractII1 緒 論11.1閘門的作用11.2閘門的分類11.2.1 按閘門的工作性質(zhì)分類11.2.

20、2按閘門結(jié)構(gòu)類型分類11.2.3按孔口性質(zhì)分類21.2.4閘門的使用材料分類31.3平面鋼閘門的組成41.3.1門葉結(jié)構(gòu)的組成41.3.2埋設(shè)構(gòu)件51.3.3閘門的啟閉設(shè)備62 設(shè)計(jì)工況和主要的設(shè)計(jì)參數(shù)73 閘門的結(jié)構(gòu)布置83.1閘門的選型83.2平面閘門的結(jié)構(gòu)布置93.2.1閘門的尺寸選擇103.2.2閘門的分節(jié)103.2.3支承跨度103.2.4閘門材料103.2.5梁格形式選擇103.2.6總水壓計(jì)算114門葉結(jié)構(gòu)計(jì)算144.1主梁的布置144.1.1主梁的數(shù)目144.1.2主梁的位置144.2面板的設(shè)計(jì)154.3水平次梁的設(shè)計(jì)164.3.1載荷和內(nèi)力計(jì)算174.3.2截面選擇184.3

21、.3強(qiáng)度驗(yàn)算204.3.4撓度驗(yàn)算204.4主梁設(shè)計(jì)204.4.1主梁的形式204.4.2主梁的荷載214.4.3截面選擇214.4.4主梁的截面特性計(jì)算224.5頂梁設(shè)計(jì)244.6豎直次梁設(shè)計(jì)254.6.1截面選擇254.6.2內(nèi)力計(jì)算254.6.3截面特性計(jì)算264.6.4強(qiáng)度計(jì)算274.7邊梁設(shè)計(jì)284.7.1邊梁所受荷載284.7.2截面特性294.8中節(jié)及底節(jié)門葉結(jié)構(gòu)304.8.1中節(jié)門葉結(jié)構(gòu)304.8.2底節(jié)門葉結(jié)構(gòu)315閘門的零部件設(shè)計(jì)325.1行走支撐裝置325.2起吊軸及其計(jì)算335.3啟閉力計(jì)算345.3.1閉門力計(jì)算345.3.2啟門力計(jì)算355.4埋件計(jì)算36結(jié)束語(yǔ)38

22、致 謝39參考文獻(xiàn)40外文翻譯原文41外文翻譯譯文541 緒 論1.1閘門的作用 閘門是設(shè)置在水工建筑物過(guò)水孔口上，用于控制水流的通、斷或調(diào)節(jié)流量的設(shè)備。它是水工建筑物的重要組成部分之一，可以根據(jù)需要封閉建筑物的孔口，也可以全部或局部開啟孔口，用于調(diào)節(jié)上下游水位和流量，從而獲得防洪、灌溉、供電、發(fā)電、通航、過(guò)木過(guò)筏等效益，還可以用于排除漂浮物、泥沙、冰塊等，或者為相關(guān)建筑物和設(shè)備的檢修提供必要條件。閘門通常設(shè)置在取水輸水建筑物的進(jìn)、出水口等咽喉要道，通過(guò)閘門靈活可靠地啟閉來(lái)發(fā)揮它們的功能和效益以及維護(hù)建筑物的安全。例如，在一些取水供水工程的輸水管道上一般設(shè)置節(jié)制閘門，用于根據(jù)需要調(diào)節(jié)控制流量，

23、在泵站進(jìn)出口和一些隧道、涵管、倒虹管等的進(jìn)出水口一般設(shè)置有檢修閘門，為檢修水工建筑物和泵組設(shè)備提供條件，在水庫(kù)溢流壩或溢洪道上一般設(shè)置有泄洪工作閘門，用于控制水庫(kù)的水位和泄往下游的洪水流量，組大限度地發(fā)揮水庫(kù)的功能效益.1.2閘門的分類閘門的種類繁多，分類的方法也很多，一般可按閘門的工作性質(zhì)、結(jié)構(gòu)特征、孔口性質(zhì)、使用材料和加工方法等標(biāo)準(zhǔn)來(lái)分類。1.2.1 按閘門的工作性質(zhì)分類閘門按工作性質(zhì)可分為工作閘門、事故閘門、檢修閘門。工作閘門是指水工建筑物正常運(yùn)行時(shí)需要關(guān)閉孔口的閘門。這種閘門一般使用頻繁，要求在動(dòng)水條件下啟閉，甚至部分開啟以控制流量。但亦有在靜水工作條件下操作的工作閘門，如船閘通航的工

24、作閘門。事故閘門是指水工建筑物或有關(guān)設(shè)備發(fā)生事故時(shí)使用的閘門。為防止事故擴(kuò)大，事故閘門一般要求在動(dòng)水條件下關(guān)閉孔口，截?cái)嗨?，在事故清除后，則可根據(jù)具體情況在動(dòng)水或靜水條件下開啟。如果有快熟關(guān)閉的要求，則稱為快速事故閘門。檢修閘門是指水工建筑物或有關(guān)設(shè)備檢修時(shí)使用的閘門，一般在靜水條件下操作。1.2.2按閘門結(jié)構(gòu)類型分類閘門按結(jié)構(gòu)特征可分為：平面閘門、弧形閘門、其他形式閘門等。 1）平面閘門平面閘門是具有平面擋水板德閘門，它水工建筑物最常用的閘門。它的結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，操作方便可靠，對(duì)建筑物的布置也較易配合。至今，在世界各國(guó)的工程設(shè)施上平面閘門的采用數(shù)量仍居首位。中國(guó)水利工程使用最早最多的閘門是平

25、面閘門，目前焊接鋼閘門已普遍采用，從其設(shè)計(jì)、制造、安裝及運(yùn)用等諸方面均已達(dá)到世界先進(jìn)水平。簡(jiǎn)單的平面閘門只是一塊平面的整板。比較復(fù)雜的則是梁格式的平面閘門，而其面板又可以做成平面或者曲面的形式。 平面閘門根據(jù)其移動(dòng)方式不同，有直升式、撗拉式、轉(zhuǎn)動(dòng)式、浮箱式等幾種。直升式平板閘門是最為廣泛的門型，它是一塊平板式門葉卡在門槽內(nèi)而封閉孔口的。一般可按支承行走部分的結(jié)構(gòu)，分為滑動(dòng)式、滾輪式、鏈輪式。門葉的結(jié)構(gòu)形式也很多，如梁形、拱形、殼形等。門葉的塊數(shù)一般是一塊，也有分成兩塊或多塊的。還有一種閘門，升起后平臥在排架上，稱為升臥式平面閘門，這類閘門適合用在地震烈度較大、啟閉排架不宜太高的地方。撗拉式平面

26、閘門是在平面閘門門葉的底部或頂部安裝行走滾輪，可沿軌道橫向移動(dòng)，因它只能在靜水條件下操作，故多用于船閘閘首工作門。轉(zhuǎn)動(dòng)式平面閘門的形式比較多。橫軸轉(zhuǎn)動(dòng)平面閘門安設(shè)在底部、中部、頂部而分為舌瓣門、翻板門、拍門。豎軸轉(zhuǎn)動(dòng)的平面閘門有一字門和人字門。一字閘門是指繞端部轉(zhuǎn)動(dòng)的平面閘門，也稱掩門。人字門是由左右兩扇繞豎軸轉(zhuǎn)動(dòng)的閘門組成，在關(guān)閉位置時(shí)兩扇閘門形成三鉸拱形形成，成人字形，故而得名。一字門和人字門只能在靜水條件下操作，一般用于船閘閘首工作閘門。浮箱式平面閘門的門葉形如空箱，在水中可以浮動(dòng)，而當(dāng)箱內(nèi)充水時(shí)又能沉沒在水中。它的用法是將空門托運(yùn)到槽位置后，充水時(shí)沒有下沉就位。浮箱式平面閘門只能在靜水

27、條件下操作，一般用于檢修閘門。2）弧形閘門弧形閘門也是一種應(yīng)用十分廣泛的門型，它將一塊弧形門葉用支臂鉸支于較座上，一般鉸心就是弧面中心，所以壓力總是通過(guò)鉸心，運(yùn)行時(shí)阻力矩較小?；⌒伍l門兩側(cè)的支臂一般成雙支臂的形式，對(duì)于高度較大的弧形閘門，其支臂也有做成三支臂的形式。根據(jù)支臂的布置，則有直支臂和斜支臂之分?；⌒伍l門的支承鉸主要分為鉸鏈和焦作2兩部分，它承受支臂的推力并傳到基礎(chǔ)上。但是，弧形閘門的設(shè)計(jì)、施工和安裝一般比較復(fù)雜，它需要較長(zhǎng)的閘墩和墩內(nèi)承受集中推力的鋼筋。1.2.3按孔口性質(zhì)分類按孔口性質(zhì)可以分為：露頂式和潛孔式閘門兩類。露頂式閘門是指當(dāng)閘門關(guān)閉時(shí)，閘門門葉頂部高出上游正常水位的閘門。

28、露頂式閘門關(guān)閉時(shí)，閘門兩側(cè)和底緣與門槽埋件接觸，一般設(shè)有止水和底止水裝置。潛孔式閘門在關(guān)閉孔口時(shí)，閘門門葉頂部低于上游正常高水位，此時(shí)閘門的四周與孔口周圍接觸，可封閉矩形或圓形孔口。這類閘門的止水要復(fù)雜一些，尤其是潛孔式弧形閘門的頂止水需慎重處理。1.2.4閘門的使用材料分類按閘門（主要指沒有結(jié)構(gòu)）使用的材料可分為鋼閘門、鋼筋混凝土閘門、木閘門等。1)鋼閘門鋼閘門具有自重輕、承載力大、性能和質(zhì)量穩(wěn)定、施工和維護(hù)簡(jiǎn)單、有一定的抗震性、可減少啟閉設(shè)備的投資等優(yōu)點(diǎn)。隨著我國(guó)綜合國(guó)力和制造技術(shù)的不斷發(fā)展，目前的大中型工程中均采用鋼閘門。為了保證安全，延長(zhǎng)使用壽命，鋼閘門需采取防腐蝕措施，通常采用熱噴鋅

29、涂封閉漆的方案，在選用涂料時(shí)應(yīng)注意其化學(xué)成分，尤其是在水源工程中，一般避免對(duì)水源造成污染。鋼閘門按制造方法的不同又可以分為焊接鋼閘門、鉚接鋼閘門、鑄造鋼閘門等。焊接鋼閘門有制造安裝簡(jiǎn)單、工期短等優(yōu)點(diǎn)，在工程中使用最廣泛。大、中型鋼閘門中的長(zhǎng)直焊縫還可采用自動(dòng)焊，以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，加快生產(chǎn)速度，提高產(chǎn)品質(zhì)量和降低生產(chǎn)成本。受運(yùn)輸尺寸和重量的限制，大中型閘門制造時(shí)通常分解成幾塊，運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)后再拼接成整體。要是受現(xiàn)場(chǎng)條件限制，如在冬季氣溫低于零下十五攝氏度的 情況下，難以保證安裝焊縫的焊接質(zhì)量，閘門安裝接縫可采用螺栓連接。鉚接鋼閘門由于耗綱量大、工藝要求嚴(yán)格、制造費(fèi)用高的缺點(diǎn)，目前已經(jīng)很少采用。鑄造鋼閘

30、門由于孔口尺寸較小、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的情況，如平板閘閥、蝴蝶閥、針型閥等。鑄造的勞動(dòng)強(qiáng)度及加工工作量大，費(fèi)用一般較高。目前國(guó)內(nèi)已有大量專業(yè)制造廠家生產(chǎn)的系列定型產(chǎn)品，可根據(jù)需要選用。小型閘門也可用鑄鐵閘門，有布置簡(jiǎn)單緊湊、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)一些企業(yè)，特別是環(huán)保行業(yè)的制造廠已經(jīng)有一系列的定型產(chǎn)品。2）鋼筋混凝土閘門和木閘門鋼筋混凝土閘門制造、維護(hù)比較簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉，適用于偏遠(yuǎn)地區(qū)的一些小型工程。但其輜重偏大加大了啟閉設(shè)備的容量，并且混凝土有透水性，結(jié)構(gòu)抗震性差，一般大、中型工程中不推薦采用。木閘門設(shè)有用于孔口和水頭很小的情況。但木材在水中易腐朽，使用壽命有限，需經(jīng)常更換，所以目前很少使用。隨著我國(guó)國(guó)

31、民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)的鋼產(chǎn)量已經(jīng)位居世界前列，機(jī)械加工和焊接技術(shù)水平也在不斷提高，電力供應(yīng)充足。因此，在工程設(shè)計(jì)中應(yīng)有限考慮采用鋼閘門。1.3平面鋼閘門的組成平面鋼閘門一般是由可以上下移動(dòng)的門葉結(jié)構(gòu)、埋固構(gòu)件和啟閉設(shè)備三大部分構(gòu)成。1活動(dòng)部分；2埋設(shè)部分；3啟閉設(shè)備1.3.1門葉結(jié)構(gòu)的組成門葉結(jié)構(gòu)是用來(lái)封閉孔口的活動(dòng)擋水結(jié)構(gòu)。如圖所示為平面鋼閘門的門葉結(jié)構(gòu)總圖。由圖可見，門葉結(jié)構(gòu)是由面板、梁格、橫向和縱向連接系、行走支撐（滾輪或滑塊）以及止水等部件組成。1)面板 用來(lái)直接擋水，并將承受的水壓力傳給梁格。面板通常設(shè)在閘門上游面，這樣可以避免梁格和行走支撐沒于水中而聚集污物，也可以減少因門底過(guò)水而產(chǎn)

32、生的震動(dòng)。僅對(duì)靜水啟閉的門底流速較小的閘門，為了設(shè)置止水的方便，面板可設(shè)在閘門的下游面。2）梁格 梁格用于支撐面板，以減少面板跨度而達(dá)到減少面板厚度的目的。由圖可見，梁格一般包括主梁、次梁（包括水平次梁、豎直次梁、頂梁和底梁）和邊梁。它們共同支撐著面板，并將面板傳來(lái)的水壓力依次通過(guò)次梁、主梁、邊梁而后傳給閘門的行走支撐。3）空間聯(lián)結(jié)系 由于門葉結(jié)構(gòu)是一個(gè)豎放的梁板結(jié)構(gòu)，梁格自重是豎向的，而梁格所承受的水壓力卻是水平的，因此，要使每一根梁都能處在它所承擔(dān)的外力作用的平面內(nèi)，就必須用聯(lián)結(jié)系來(lái)保證每個(gè)梁格在閘門空間的相對(duì)位置。同時(shí)，聯(lián)結(jié)系還起到增強(qiáng)門葉結(jié)構(gòu)在橫向豎平面內(nèi)和縱向平面內(nèi)剛度的作用。橫向聯(lián)

33、結(jié)系位于閘門橫向豎平面內(nèi)，其形式一般為腹板隔板式，也有桁架式。橫向連接系用來(lái)支撐頂梁、底梁和水平次梁，并將所承受的力傳給主梁。同時(shí)，橫向連接系保證著門葉結(jié)構(gòu)在橫向豎平面的剛度，不使門頂和門底產(chǎn)生過(guò)大的變形?？v向聯(lián)結(jié)系一般采用桁架式或鋼架式。桁架式結(jié)構(gòu)的桿件由橫向聯(lián)結(jié)系的下弦、主梁的下翼緣和另設(shè)的斜桿所組成。這個(gè)桁架支撐在邊梁上，其主要任務(wù)是承受門葉自重及其它可能產(chǎn)生的豎向載荷，并配合橫向聯(lián)結(jié)系保證整個(gè)門葉結(jié)構(gòu)在空間的剛度。4）行走支承 門葉支承部分應(yīng)用較多的是滑動(dòng)支承、滾輪支承和鏈輪支承等。支承部分也是門葉移動(dòng)的行走部分?；瑒?dòng)支承是裝在門葉主體邊梁處的滑塊。其在固結(jié)于門槽內(nèi)的支承軌道上作滑動(dòng)摩

34、擦運(yùn)動(dòng)，接觸處是面或線。滾動(dòng)支承是裝在門葉邊梁上的輪子，其在門槽軌道上作滾動(dòng)摩擦運(yùn)動(dòng)，接觸處是點(diǎn)或線。鏈輪支承是環(huán)繞門葉邊柱由一系列圓柱滾子組成的形似鏈條式的閉合鏈環(huán)。這種支承的閘門也稱履帶式閘門?；瑒?dòng)支承的閘門摩擦阻力大，啟門力大；滾輪支承摩擦阻力小，啟門力也小，但閘門門葉較重；鏈輪支承也作滾動(dòng)摩擦，其優(yōu)點(diǎn)是由數(shù)目較多的小滾柱承受閘門的水壓力,單個(gè)輪壓小,使得門槽內(nèi)敷設(shè)的軌道斷面小、重量輕。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(jiǎn)支輪和臺(tái)車式輪組。 為保證門葉結(jié)構(gòu)上下移動(dòng)的靈活性，需要在邊梁上設(shè)置滾輪或滑塊，這些行走支承還將閘門上所承受的水壓力傳遞到埋設(shè)的門槽內(nèi)的軌道上。

35、5）吊具 用來(lái)連接啟閉機(jī)的牽引構(gòu)件。平面閘門的吊耳一般均設(shè)在閘門門葉主體結(jié)構(gòu)上端的頂橫梁上，根據(jù)結(jié)構(gòu)尺寸大小和形式可直接焊固在頂梁上或單獨(dú)制造，然后在現(xiàn)場(chǎng)焊固。6）止水 為了防止閘門漏水，在門葉結(jié)構(gòu)與孔口周圍之間的所有縫隙里需要設(shè)置止水（也稱水封）。最常用的止水是固定在門葉結(jié)構(gòu)上的定型橡皮止水。裝設(shè)在閘門門葉主體上密封孔口的止水裝置一般均為特殊制造的可壓縮耐磨橡膠制品，就其布置部位分為頂止水、側(cè)止水和底緣止水。各止水的接頭部位銜接處均在現(xiàn)場(chǎng)配裝時(shí)進(jìn)行熱膠合處理，以保證周圍止水的效果。1.3.2埋設(shè)構(gòu)件由門葉的支承軌道、止水密封（座墊）、移動(dòng)導(dǎo)向墊板和護(hù)角組成。門槽的體型分為：矩形方角門槽，一般

36、適用于低流速；矩形錯(cuò)距斜坡門槽，適用于中流速；特形門槽，適用于高速水流。門槽形狀由模型試驗(yàn)確定,以使在門槽部位不產(chǎn)生空蝕或磨蝕。潛孔式閘門頂止水座板部位一般稱門楣。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1.3.3閘門的啟閉設(shè)備啟閉設(shè)備是閘門門葉運(yùn)移(開或關(guān))的操作機(jī)械。根據(jù)平面閘門的操作特點(diǎn)及孔口尺寸，分為：操作設(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(gè)整體（如閘閥、截門）；啟閉機(jī)固定或移動(dòng)于建筑物上，遠(yuǎn)離閘門門葉，通過(guò)吊具與門葉連接。啟閉設(shè)備據(jù)以選型的主要參數(shù)是啟閉力和升降揚(yáng)程。當(dāng)平面閘門門葉自重不能

37、克服下門阻力順利關(guān)閉時(shí)，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。對(duì)于小型閘門，常用螺桿式啟閉機(jī)，對(duì)于大、中型閘門常采用卷?yè)P(yáng)機(jī)啟閉機(jī)或油壓機(jī)式啟閉機(jī)。2 設(shè)計(jì)工況和主要的設(shè)計(jì)參數(shù)紫蘭壩水電站是白龍江干流梯級(jí)開發(fā)規(guī)劃的最后一個(gè)梯級(jí)水電站，其主要任務(wù)是發(fā)電。樞紐建筑物布置為左岸河床五孔泄水閘，右岸河床是電站引水發(fā)電。及左右岸混凝土副壩。電站以發(fā)電為主，兼有改善下游航運(yùn)等綜合效益。電站共安裝三臺(tái)貫流式水輪發(fā)電機(jī)組，單機(jī)容量為34MW，總裝機(jī)容量102MW。紫蘭壩水電站引水發(fā)電系統(tǒng)的出口有三孔尾水門埋件，三扇尾水門。本次設(shè)計(jì)的是水電站進(jìn)水出口事故門兼尾水檢修閘門?；驹O(shè)計(jì)資料：設(shè)置地點(diǎn)

38、電站進(jìn)水出水口孔口性質(zhì) 潛孔 孔口尺寸（寬×高） 10.7×9.1m底坎高程 454.55m正常蓄水位 488.00m下游設(shè)計(jì)洪水位 469.10m最低尾水位 468.20m止水尺寸（寬×高）按事故檢修閘門 10.85×9.2m按尾水門 11.11×9.33m設(shè)計(jì)水頭事故檢修門 19.8m尾水門 24.85m支撐跨度 11.61m水容量 1.0×103kgm3門葉結(jié)構(gòu)材料 Q345B運(yùn)行條件 動(dòng)閉靜啟注：本閘門的事故門水頭是考慮488.00-468.2=19.8m的不利工況，這種情況是機(jī)組出事故時(shí)，需閉門檔上游水，此時(shí)下游水位處于最低

39、尾水位狀態(tài)，尾水門水頭是考慮479.40-454.55=24.85m的不利情況，這種情況實(shí)在汛期時(shí)機(jī)組出事故需閉門，流道里的水抽干后門擋水。3 閘門的結(jié)構(gòu)布置3.1閘門的選型閘門的選型與布置，主要是確定閘門與啟閉機(jī)的設(shè)置位置，孔口尺寸、閘門與啟閉機(jī)械的形式、數(shù)量、運(yùn)行方式和檢修有關(guān)的布置要求等。閘門設(shè)計(jì)還應(yīng)提倡創(chuàng)新精神，要積極慎重地采用新技術(shù)、新材料、新門型、新結(jié)構(gòu)、新工藝，力求閘門設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)領(lǐng)先、安全可靠、運(yùn)用方便，從而使工程最大限度地發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。閘門選型布置只有經(jīng)過(guò)反復(fù)論證擬定后才能順利地進(jìn)行閘門的結(jié)構(gòu)布置和結(jié)構(gòu)計(jì)算。閘門的設(shè)置位置，應(yīng)特別注意閘門水力學(xué)問(wèn)題，應(yīng)使水流平

40、順，流態(tài)良好，避免門前橫向流和漩渦的發(fā)生，在門后則應(yīng)避免出現(xiàn)淹沒出流與回流。對(duì)重要的閘門或水流條件復(fù)雜的閘門，應(yīng)對(duì)運(yùn)行中可能產(chǎn)生的空蝕、震動(dòng)、啟閉力和磨損等作專門的研究，從透氣孔的設(shè)計(jì)、門槽體型、止水形式、胸墻相關(guān)尺寸和操作方式等方面采取有效的措施，以避免或減輕其不利影響。閘門孔口尺寸應(yīng)滿足過(guò)流能力或過(guò)船、過(guò)木、排冰或排沙的要求，還應(yīng)考慮水工建筑物結(jié)構(gòu)的情況及閘門本身的結(jié)構(gòu)、材料、啟閉設(shè)備、制造技術(shù)等?？卓诔叽缫税撮l門孔口和設(shè)計(jì)水頭系列標(biāo)準(zhǔn)選取，使閘門生產(chǎn)逐步走向標(biāo)準(zhǔn)化，以利于制造、安裝、運(yùn)輸和維護(hù)。一般來(lái)說(shuō)采用大孔口尺寸閘門是比較經(jīng)濟(jì)的。閘門應(yīng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于制造、安裝。并應(yīng)符合當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)氐氖┕?/p>

41、技術(shù)水平和條件，閘門自重和啟閉力要小，操作要簡(jiǎn)便靈活，降低造價(jià)。此外閘門的選型和布置還應(yīng)考慮啟閉機(jī)、門葉的運(yùn)輸尺寸和重量、安裝吊運(yùn)的方法和措施，在寒冷地區(qū)，還應(yīng)考慮氣溫的影響，采取加熱等措施避免閘門承受冰的靜壓力。平面直升閘門和和弧形閘門是應(yīng)用最為廣泛的兩種閘門，以此為例對(duì)這兩個(gè)閘門進(jìn)行比較說(shuō)明。平面直升閘門是用的最為廣泛的一種門型，因?yàn)樗軡M足各種類型泄水孔道的需要。它有如下特點(diǎn)：1）可封閉相當(dāng)大面積的孔口。2）建筑物順?biāo)鞣较虻某叽缧吞?hào)小。3）閘門結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，其制造、安裝和運(yùn)輸工作相對(duì)來(lái)說(shuō)比較簡(jiǎn)單。4）門葉可移動(dòng)至其他孔口，便于檢修維護(hù)。5）門葉可在孔口間互換，故孔口較多時(shí)可兼做其他孔的

42、事故門或檢修門。6）門葉可沿高度分成數(shù)段，有利于排冰排沙，也可以減輕啟門力。7）閘門的啟閉設(shè)備比較簡(jiǎn)單，對(duì)移動(dòng)式啟閉機(jī)的適應(yīng)性較好等。8）潛孔式平面閘門有時(shí)可利用水柱壓力閉門，減少門重或配門。平面直升閘門的缺點(diǎn)如下：1）需要較高和較厚的閘墩。2）具有影響水流的門槽，特別在水頭較高的情況、門槽的存在會(huì)帶來(lái)很多的不利。3）所需啟閉力較大，故需選用較大的啟閉機(jī)等?；⌒伍l門也是用的最為廣泛的一種門型，因?yàn)樗材軡M足各種類型泄水孔道的需要。它的優(yōu)點(diǎn)如下：1）可封閉相當(dāng)大面積的孔口。2）所需閘墩高度和厚度較小。3）沒有影響水流流態(tài)的門槽。4）所需啟閉力較小。5）埋設(shè)件較少等?；⌒伍l門的缺點(diǎn)如下：1）需要較

43、長(zhǎng)的閘墩。2）閘門所占的空間位置較大。3）不能提出孔口以外進(jìn)行檢修維護(hù)，不能在孔口間互換。4）閘門承受的總水壓力集中于支座處，對(duì)土建結(jié)構(gòu)要求較高。綜合設(shè)計(jì)工況和參數(shù)，以及各門型的優(yōu)缺點(diǎn)考慮，選取平面直升閘門。3.2平面閘門的結(jié)構(gòu)布置 平面閘門結(jié)構(gòu)布置的一般原則：平面閘門梁格宜采用等高連接，并考慮制造、安裝、運(yùn)輸和防腐等方面的要求。平面閘門可按孔口形式及寬高布置成雙主梁或多主梁形式。主梁布置考慮下列因素：1）主梁宜按等高荷載要求布置。2）主梁間距應(yīng)適應(yīng)制造、運(yùn)輸和安裝的條件。3）主梁間距應(yīng)滿足行走支撐布置的要求。4）底主梁到底止水的距離應(yīng)符合底緣布置的要求。工作閘門和事故閘門下游傾角應(yīng)不小于30

44、；當(dāng)閘門支承在非水平底襤上時(shí)，其夾角可適當(dāng)增減。當(dāng)不能滿足300要求時(shí) ，應(yīng)采取適當(dāng)補(bǔ)齊措施。對(duì)于部分利用水柱的平面閘門，其上游面傾角不應(yīng)小于450，宜采用600。3.2.1閘門的尺寸選擇根據(jù)閘門的基本設(shè)計(jì)資料，按水利水電工程鋼閘門設(shè)計(jì)規(guī)范選取閘門尺寸。為滿足密封止水可靠的要求，當(dāng)該閘門選取尺寸（寬×高）為：11.11×9.33m。3.2.2閘門的分節(jié)鑒于閘門尺寸較大，設(shè)備自重大，運(yùn)輸困難等特點(diǎn)。因此，在制造、運(yùn)輸、安裝等環(huán)節(jié)都需要研究和考慮吊運(yùn)和制造加工的可行性，鐵路運(yùn)輸上部超限，由軌面起高度不超過(guò)3600mm，所以閘門需要分節(jié)，底節(jié)、中節(jié)高度均為3.3m，按事故閘門分節(jié)

45、頂節(jié)為2.6m，按尾水門分節(jié)為2.73m。3.2.3支承跨度根據(jù)水利水電工程剛找咱們?cè)O(shè)計(jì)規(guī)范選取d=0.25m，因此，閘門的支承跨度L=l0+2d=11.11+2×0.25=11.61m。3.2.4閘門材料在設(shè)計(jì)閘門的承重結(jié)構(gòu)和零部件時(shí)，應(yīng)從工程的實(shí)際情況出發(fā)，合理選取材料，當(dāng)閘門孔口尺寸較大時(shí)，要控制閘門的重量，降低設(shè)備或建筑物的總造價(jià)，承重結(jié)構(gòu)可采用高強(qiáng)度材料。參照機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)選取材料Q345B鋼，可查其容許應(yīng)力：，根據(jù)閘門與啟閉設(shè)備可知梁溪容許撓度：主梁： 次梁： 3.2.5梁格形式選擇梁格的連接形式是指面板、水平次梁、豎直次梁、主梁之間相互位置的形式。目前普遍采用的有等高

46、連接和降低連接兩類類型。等高連接的特點(diǎn)是水平次梁，豎直次梁和主梁的前翼緣都直接與面板焊接相連也稱齊平連接。它的優(yōu)點(diǎn)是梁格與面板可形成牢固的整體，整體剛度好，面板為四邊支承，受力條件好，面板可作為梁截面的一部分參與梁格的抗彎工作，從而減少梁格的用鋼量。這種連接的缺點(diǎn)是在水平次梁與豎直次梁相交處，水平次梁需要斷開，構(gòu)件多，施工復(fù)雜。降低連接是主梁和水平次梁與面板相連，而豎直次梁降到水平次梁的后面，使水平次梁可在面板與豎直次梁之間穿過(guò)而成為連接梁，此時(shí)面板為兩邊支承。但面板仍可作為主梁及水平次梁的一部分，參與它們的抗彎工作。綜合考慮，在此選取等高連接形式。3.2.6總水壓計(jì)算閘門的主要荷載為凈水壓力

47、。閘門處于封閉孔口的位置擋水時(shí)，作用在閘門擋水面上任何一點(diǎn)單位面積上的靜水壓力與該點(diǎn)在水面以下的深度成正比。壓力方向則垂直該擋水面。 1）按事故檢修閘門計(jì)算事故閘門兩端都有水，高水頭采用等壓計(jì)算，詳見圖（一）。總水壓計(jì)算公式：水壓力中心線位置：其中，H1為上游水頭，取33.45m，H2為下游水位，取13.65m，BZN為閘門兩側(cè)止水的間距，取10.85m，h為閘門高度，取9.2m，為水容量，一般對(duì)淡水可取，對(duì)含砂水可按實(shí)驗(yàn)確定，本次設(shè)計(jì)取1.05.下面的符號(hào)與之意義相同。代入公式：P=20×9.2×10.85×1.05=2096.22tHc=H1-0.5h=4.6

48、m 壓力在各節(jié)的分布情況計(jì)算頂節(jié)： =1.05×20×2.6×10.85 =592.41 圖（一） 中節(jié)： =1.05×20×3.3×10.85=751.91t 底節(jié)： =1.05×20×3.3×10.85 =751.91t 2)按尾水閘門計(jì)算（如圖二）總水壓力計(jì)算公式：水壓力中心線位置：其中，H1取25,h取9.33m， BZB取11.11m，取1.05。代入公式： 圖（二） =0.5×1.05×（50-9.33）×9.33×11.11=2213.24t =24.

49、85- =4.31m水壓力在各節(jié)的分布情況計(jì)算尾水門梯形承壓 由于事故閘檢修閘門是等壓荷載，單位面積 承壓20t,與尾水閘門的單節(jié)單面積承壓相比較，取兩個(gè)中較大的，最終的承壓布置圖如下。 圖（三）4門葉結(jié)構(gòu)計(jì)算4.1主梁的布置4.1.1主梁的數(shù)目主梁是閘門的主要受力構(gòu)件，其數(shù)目主要取決于閘門的尺寸。當(dāng)閘門的跨度L小于門高時(shí)，主梁的數(shù)目一般多于兩根。反之，當(dāng)閘門跨度較大，而門高較小時(shí)，主梁的數(shù)目減小到兩根。由于本節(jié)門葉的跨度大于門高，故主梁數(shù)目選兩根，即選雙主梁式結(jié)構(gòu)。4.1.2主梁的位置露頂式的雙主梁平面閘門，主梁應(yīng)布置在靜水壓力合力線上下等距離的位置上，主梁沿閘門高度的位置，一般是根據(jù)每個(gè)閘

50、門承受相等水壓力的原則來(lái)確定的，這樣，每個(gè)主梁所需的截面尺寸相同，便于制造。以下以數(shù)解法為例計(jì)算主梁位置。對(duì)于潛孔式閘門，其主梁位置可按下式計(jì)算：式中； a水面至門頂止水的距離； H水面至門底的距離； n主梁的數(shù)目； yk第k根主梁至水面的距離；其中，n為2，H取18.25，a取15.52代入式中： 根據(jù)計(jì)算結(jié)果，為制造方便，主梁的位置與梁格的間距略有微調(diào)，閘門門葉結(jié)構(gòu)布置如下圖： 圖（四）4.2面板的設(shè)計(jì)平面閘門的面板一般做成平面，也有做成波浪形或拱形的，面板與梁系連接在一起，而使閘門有很大的剛度，面板一般設(shè)在閘門的上游面，如此可避免梁系和行走支撐淹沒在水中，也可以減小門底過(guò)水而引起的震動(dòng)。

51、在采用下游止水、靜水啟閉的檢修閘門，為了設(shè)置止水的方便及提高止水效果，面板可設(shè)在下游面。本次設(shè)計(jì)的閘門即為下游止水。為了結(jié)構(gòu)布置和制造方便，一扇閘門的面板厚度經(jīng)常只采用一種規(guī)格。但當(dāng)門的高度較大而閘門分節(jié)，則考慮沿門高按水頭的大小而改變面板厚度。為了充分利用面板的強(qiáng)度，梁格布置時(shí)宜使面板的長(zhǎng)短邊比（b/a）大于1.5，并將長(zhǎng)邊布置在沿主梁軸線方向。當(dāng)面板與主（次）梁相連接時(shí)，應(yīng)考慮面板一部分寬度參與主（次）梁翼緣工作。面板的局部彎曲應(yīng)力，可視支承邊界情況，按四邊固定（或三邊固定一邊簡(jiǎn)支或兩相鄰邊固定、另兩相鄰邊簡(jiǎn)支）的彈性薄板承受均布荷載計(jì)算。驗(yàn)算面板強(qiáng)度時(shí)，應(yīng)考慮面板的局部彎曲應(yīng)力與面板兼做

52、主（次）梁翼緣的整體彎曲應(yīng)力相加成的折算應(yīng)力。根據(jù)SL7495鋼閘門設(shè)計(jì)規(guī)范關(guān)于面板的計(jì)算，先估計(jì)面板厚度，在主梁截面選擇后在驗(yàn)算面板的局部彎曲與主梁整體彎曲的折算應(yīng)力。估算面板厚度初選面板厚度按以下公式計(jì)算：式中：k彈塑性薄板支撐長(zhǎng)邊中點(diǎn)彎曲應(yīng)力系數(shù)； P面板計(jì)算中心的水壓強(qiáng)度N/mm2; a計(jì)算區(qū)格的短邊長(zhǎng)度，mm； 彈塑性調(diào)整系數(shù)； 鋼材的抗彎容許應(yīng)力，N/mm2.當(dāng)b/a3時(shí)，=1.65當(dāng)b/a3時(shí)，=1.55其列表計(jì)算如下：區(qū)格a(mm)b(mm)b/akyP(N/mm2)（mm）52019353.7210.750 0.200 0.38711.90946219354.1880.500

53、 0.200 0.3168.63945019354.3000.500 0.200 0.3168.41545019354.3000.500 0.200 0.3168.41564819352.9860.740 0.200 0.38514.288注：區(qū)格、中系數(shù)k由三邊固定一邊簡(jiǎn)支查得?？紤]到面板1mm的腐蝕量，面板初選厚度為15mm。4.3水平次梁的設(shè)計(jì)在等高連續(xù)的梁格中，水平次梁遇豎直次梁斷開，因此水平次梁按承受均布荷載的簡(jiǎn)支梁計(jì)算。在等高連接的梁格中多用實(shí)腹隔板代替豎直次梁，以及在降低連接的梁格中，水平次梁連續(xù)地支承在隔板或豎直次梁上，此時(shí)水平次梁可按承受均布荷載的多跨連續(xù)梁計(jì)算。水平次梁的常用截面形式：承受荷載不大的水平次梁，可用等邊或不等邊的角鋼制造。荷載較大時(shí)，采用槽鋼和工字鋼或組合截面。角鋼和槽鋼的肢宜向下，以防積水和積塵。一個(gè)鋼閘門的型鋼規(guī)格不