廣安岳池縣水利閘門出圖制造企業動態水閘,按其所承擔的主要任務,可分為:節制閘、進水閘、沖沙閘、分洪閘、擋潮閘、排水閘等。水利閘門按閘室的結構形式,可分為:開敞式、胸墻式和涵洞式(圖1)。開敞式水利閘門水閘當閘門全開時過閘水流通暢,適用于有、排冰、過木或排漂浮物等任務要求的水閘,節制閘、分洪閘常用這種形式。胸墻式水閘和涵洞式水閘,適用于閘上水位變幅較大或擋水位高于閘孔設計水位,即閘的孔徑按低水位通過設計流量進行設計的情況。胸墻式的閘室結構與開敞式基本相同,為了閘門和工作橋的高度或為控制下泄單寬流量而設胸墻代替部分閘門擋水,擋潮閘、進水閘、泄水閘常用這種形式。如葛洲壩泄水閘采用12m×12m活動平板門胸墻,其下為12m×12m弧形工作門,以適應必要時大流量的需要。涵洞式水閘多用于穿堤引(排)水,閘室結構為封閉的涵洞,在進口或出口設閘門,洞頂填土與閘兩側堤頂平接即可作為路基而不需另設交通橋,排水閘多用這種形式。
廣安岳池縣水利閘門出圖制造企業動態水閘由閘室、上游連接段和下游連接段組成(圖2)。閘室是水閘的主體,設有底板、水利閘門 閘門、 啟閉機、閘墩、胸墻、工作橋、交通橋等。閘門用來擋水和控制過閘流量,閘墩用以分隔閘孔和支承閘門、胸墻、工作橋、交通橋等。底板是閘室的基礎,將閘室上部結構的重量及荷載向地基傳遞,兼有防滲和防沖的作用。閘室分別與上下游連接段和兩岸或其他建筑物連接。上游連接段包括:在兩岸設置的翼墻和護坡,在河床設置的防沖槽、護底及鋪蓋,用以引導水流平順地進入閘室,保護兩岸及河床免遭水流沖刷,并與閘室共同組成足夠長度的滲徑,確保滲透水流沿兩岸和閘基的抗滲性。下游連接段,由消力池、護坦、 海漫、 防沖槽、兩岸翼墻、護坡等組成,用以引導出閘水流向下游均勻擴散,減緩流速,過閘水流剩余動能,防止水流對河床及兩岸的沖刷。
水利閘門水閘關門擋水時,閘室將承受上下游水位差所產生的水平推力,使閘室有可能向下游。水利閘門閘室的設計,須保證有足夠的抗滑性。同時在上下游水位差的作用下,水將從上游沿閘基和繞過兩岸連接建筑物向下游滲透,產生滲透壓力,對閘基和兩岸連接建筑物的不利,尤其是對建于土基上的水閘,由于土的抗滲性差,有可能產生滲透變形,危及工程安全,故需綜合考慮閘址地質條件、上下游水位差、閘室和兩岸連接建筑物布置等因素,分別在閘室上下游設置完整的防滲和排水,確保閘基和兩岸的抗滲性。開門泄水時,閘室的總凈寬度須保證能通過設計流量。閘的孔徑,需按使用要求、閘門形式及考慮工程投資等因素選定。由于過閘水流形態復雜,流速較大,兩岸及河床易遭水流沖刷,需采取有效的消能防沖措施。對兩岸連接建筑物的布置需使水流進出閘孔有良好的收縮與擴散條件。建于平原地區的水閘地基多為較的土基,承載力小,壓縮性大,在水閘自重與外荷載作用下將會產生沉陷或不均勻沉陷,閘室或翼墻等下沉、傾斜,甚至引起結構斷裂而不能正常工作。為此,對閘室和翼墻等的結構形式、布置和基礎尺寸的設計,需與地基條件相適應,盡量使地基受力均勻,并控制地基承載力在允許范圍以內,必要時應對地基進行妥善處理。對結構的強度和剛度需考慮地基不均勻沉陷的影響,并盡量相鄰建筑物的不均勻沉陷。此外,對水閘的設計還要求做到結構簡單、經濟合理、造形美觀、便于施工、,以及有利于綠化等。
廣安岳池縣水利閘門出圖制造企業動態結構的設計是相對于的結構設計而言的,它是設計者根據設計要求,利用理論和電子計算機等現代化手段,在可行解區域內計算出若干個方案,并按照預定的目標和要求,從中選出一個優方案的設計。實際的結構問題是一個極其復雜的。設計的中不但要對結構進行細致的分析,建立合理、有效,并適合于求解的數學模型,還要應用進行求解并對的結果進行合理的評價與修正。從理論上講,設計希望能找到全局優方案,至少也是一個局部優的方案。遺傳算法是近年來在計算機科學領域和領域中受到廣泛關注的一種模擬生物進化理論的仿生學算法。由于其具有較強的魯棒性和全局搜索能力,因此能夠有效地解決實際工程中的許多復雜的問題。然而由于實際工程問題的復雜性,結構設計的數學模型往往是比較復雜的,計算工作量相當大,為了計算效率和節省計算機存儲空間,往往要求在小規模的樣本空間中進行遺傳算法尋優。這樣帶來的問題是了群體的多樣性,弧形鋼閘門被廣泛的應用于水工建筑物中,由于其結構和工作條件的復雜性,使得其在工程運用中存在著諸多安全性問題。對弧形閘門結構進行動力特性、流激振動方面的研究具有重要的工程價值和理論意義。本文基于這些方面的問題,以龍灘底孔弧形閘門為背景,研究了弧形閘門的動力特性和流激振動問題,研究手段以模型試驗和有限元計算分析相結合。用水力學模型試驗了作用在弧形閘門上的脈動壓力數據,研究了弧形閘門上的動水壓力特性并得出一些普遍規律:在水彈性閘門模型上了各種工況下各測點的靜應力、動應力、自振、加速度,研究了閘門上靜應力的分布規律,弧形閘門的自振特性和動力響應。用ANSYS建立了龍灘弧門有限元模型,用有限元對弧門進行了靜力計算,并與靜力試驗結果對比,驗證了兩種的可靠性,并進一步研究了弧形閘門主要構件的應力分布規律和變形狀況。弧形閘門的流固耦合問題是研究閘門動力特性的一個難點。Westergaard(1933年)曾研究過地震時.黃河流域寧蒙河道段全長1140公里,河流自低緯度向高緯度發展,加上曲折多變的河道流勢條件,每年凌汛期流量不,冰凌災害頻發。沿河堤防、渠道、橋涵、水閘、排灌站、鐵路橋等水工建筑物及道路工程設施均在凌災易發范圍內。弧形閘門在外部荷載條件下,其空間梁系結構力學性能復雜,是一個值得研究的問題。本文基于商用有限元ANSYS/LS-DYNA和前后處理Hypermesh、LS-PrePost等,以黃河中上游寧蒙河段冬季凌汛高發的險工段某弧形閘門為研究對象,分析了弧形閘門的受力特點和工作,建立其合理的三維有限元模型,并對其在大體積冰凌撞擊作用下的動力響應進行研究。具容如下:首先根據弧形閘門的受力特點和工作,選擇了基于ANSYS/LS-DYNA的能反映閘門各構件真實工作狀態的單元類型,建立了弧形閘門的三維結構有限元模型。其次使用上述模型,以尺寸100cm×100cm×50cm,速度為2m/s的冰荷載為例,開展流冰撞