烏珠水閘閘門計(jì)算稿畢業(yè)論文.doc

計(jì)算書項(xiàng)目名稱：黃圃鎮(zhèn)烏珠水閘重建工程水閘工作閘門設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)階段：施工圖設(shè)計(jì)審核日期校核日期計(jì)算日期中山市水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)咨詢有限公司2006年11月水閘閘門設(shè)計(jì)計(jì)算稿第一部分工作閘門一、基本參數(shù)和結(jié)構(gòu)布置1、基本參數(shù)孔口尺寸：寬度3.00m底坎高程：-1.75m閘前最高運(yùn)行水位：2.88m，相應(yīng)閘后水位1.20m設(shè)計(jì)水頭：1.68m門葉結(jié)構(gòu)材料：Q235許用應(yīng)力：0.9*160144Mpa,=0.9*95=85.5Mpa運(yùn)行條件：動(dòng)水啟閉2、結(jié)構(gòu)布置閘門為露頂式，設(shè)三根主梁和三根縱梁，主梁格按等荷載布置，主、縱及邊梁全部采用型鋼，行走支撐采用滑塊，面板布置在外水面，底側(cè)止水布置在內(nèi)水面，側(cè)止水布置在內(nèi)水面。閘門支撐跨度為3.27m，側(cè)止水中心距為3.07m，梁格布置簡(jiǎn)圖如下圖一所示：3、水壓力計(jì)算閘門總水壓力：P總0.5*r*(Hs2-Hx2)Bzs=0.5*10*(2.882-1.22)*3.07=105.22(KN)二、門葉結(jié)構(gòu)計(jì)算（一）面板面板厚度按下式計(jì)算：kqa根據(jù)閘門結(jié)構(gòu)布置，面板計(jì)算數(shù)據(jù)及結(jié)果如下表（1-1）：表（1-1）面板計(jì)算結(jié)果表區(qū)格abb/akq30015755.250.4910.00751.51441.2386989169013251.920289860.4970.00751.51442.8663620255013252.409090910.4970.01451.51443.1768595155013252.409090910.4940.02321.51444.0062982875013251.766666670.4940.02961.51446.1708319375013251.766666670.50.0331.51446.5550553根據(jù)計(jì)算結(jié)果并考慮銹蝕厚度及面板應(yīng)具有一定的剛度，選定面板厚度為8（mm）。（二）主梁1、荷載與內(nèi)力主梁為等荷載布置，荷載為：q105.22/(3*3.27)10.73（KN/m）受力簡(jiǎn)圖如圖（二）所示：支座反力：RA=RB=10.73*3.27/2=17.54(KN)Qmax=RB=17.54(KN)力矩計(jì)算：力矩由均布荷載產(chǎn)生，最大力矩為：Mmax=qlh(L0/2-Lh/4)/2=10.73*3.27*(3.27/2-3.07/4)/2=15.22(KN.m)2、截面特性面板參與主梁作用的有效寬度：B=1b，其中b(550+750)/2=650，彎矩零點(diǎn)間距：l0=6300mm，則l0/b9.69，10.973，則，B=1b=0.973*650=632.45(mm)主梁采用32a工字鋼截面，其截面尺寸所示：截面積為：A=76.44(cm2)中和軸至上、下翼緣的距離為：y1=y2=16(cm)慣性矩為：Ix=11080(cm4)抗彎截面模量為：Wmax=Ix/y2=692.5(cm3)；截面下部對(duì)中和軸的面積矩為：Sx=400.5(cm3)3、強(qiáng)度驗(yàn)算前后翼緣正應(yīng)力分別為：1Mmax/Wmin15.22*100/70.6=21.56(MPa)中部中和軸處的剪應(yīng)力為：max=Qmax*Sx/(Ix*f)16.23(MPa)4、撓度驗(yàn)算f=5/384*ql4/EI=5/384*10.73*32704/（2.05*105*11080*104）=2.15mmf=1/600*3270=5.45mm,ff5、穩(wěn)定性驗(yàn)算主梁采用32a工字鋼，所以主梁的整體性滿足要求，可不必驗(yàn)算.（四）縱梁、邊梁縱梁和邊梁所選用材料與主梁同，其計(jì)算略。三、啟閉力的計(jì)算根據(jù)水閘調(diào)度運(yùn)行原則,閘門按水位差為1.50m(外水位2.88m,內(nèi)水位1.2m)的動(dòng)水中啟閉方式進(jìn)行啟閉力的計(jì)算。門自重G=50KN1、閉門時(shí)，閘門總水壓力：P總0.5*r*(Hs2-Hx2)Bzs=0.5*10*(2.882-1.22)*3.07=105.22(KN)水封受到的水壓力為：P2*(0.5*2.61*2.61+2.61*0.5)*10*0.0457.38（KN），水封因預(yù)壓而受到的壓力為：PZS3.65*2*3.0722.41（KN）取f30.5，則TZS1=（7.38+22.41）*0.514.90（KN）滑動(dòng)摩阻力TZd2=P總（f1r+f）/R=105.22*（0.14*41.3+1）/250=6.94KN上托力：Pt=*t*Hs*D1*BZS=10*1.0*4.51*0.02*3.07=5.50（KN）2、啟門時(shí)，閘門總水壓力：P總0.5*r*(Hs2-Hx2)Bzs=0.5*10*(2.882-1.22)*3.07=105.22(KN)水封摩阻力TZS2=f3PZS，水封受到的水壓力為：P2*(0.5*2.61*2.61+2.61*1.9)*9.8*0.0457.38（KN），水封因預(yù)壓而受到的壓力為：PZS3.65*2*3.0722.41（KN）取f30.5，則TZS2=22.41*0.511.21（KN）滑動(dòng)摩阻力TZd2=P總（f1r+f）/R=105.22*（0.14*41.3+1）/250=6.94KN下吸力：Px=ps*D2*BZS=20*0.38*3.07=23.33(KN)3、閉門力的計(jì)算Fw=nT(TZd1+TZS1)-nGG+Pt=1.2*(24.5+13.96