蓼叶水利工程溢洪道弧形钢闸门设计计算书.doc

目录

TOC\o"1-2"\h\zHYPERLINK\l"_Toc3"1计算目的与要求 PAGEREF_Toc3\h1
HYPERLINK\l"_Toc4"2设计计算内容 PAGEREF_Toc4\h1
HYPERLINK\l"_Toc5"3设计依据 PAGEREF_Toc5\h1
4基本资料和结构布置 PAGEREF_Toc6\h3
基本参数 3
基本结构布置 4
荷载计算 4
面板弧长 6
主框架位置 7
5结构计算 PAGEREF_Toc7\h7
面板 PAGEREF_Toc8\h7
水平次梁 PAGEREF_Toc9\h8
中部垂直次梁（隔板） PAGEREF_Toc0\h11
边梁 PAGEREF_Toc1\h14
主框架 PAGEREF_Toc1\h14
面板局部弯曲与主梁整体弯曲的折算应力 PAGEREF_Toc1\h14
6启闭力的计算 23
闸门闭门力的计算 23
闸门启门力的计算 24
HYPERLINK\l"_Toc5"7闸门支铰的计算 24
荷载计算 24
铰轴计算 25
铰链与支臂的连接计算 26
铰座计算 27


溢洪道弧形闸门计算稿

1计算目的与要求
本项目属于技施阶段，通过对该结构的稳定、强度及应力计算，为绘制施工图提供依据。

2设计计算内容
（1）框架内力分析
（2）框架结构计算
（3）零部件的选定及启闭力计算

3设计依据
1）水库特性指标
正常蓄水位：500.00m
正常蓄水位以下库容：1492万m3
设计洪水位：500.44m
校核洪水位：501.70m
总库容：1629万m3（校核洪水对应库容）
死水位：474.00m
死库容：327万m3
调节库容：1165万m3
2）材料容重
混凝土：24kN/m3
钢筋混凝土：25kN/m3
钢材容重：m3
浆砌石：23kN/m3
水：10kN/m3
3）地质参数
大坝坝型为面板堆石坝，主堆石区以中下部强风化或弱风化岩体作为基础持力层，次堆石区以强风化岩体为基础持力层。趾板应放在弱风化岩体中下部。根据各阶段坝区岩石取样试验，并结合重庆地区工程经验，提出建基面岩石力学性质建值议如下：
强风化砂岩承载力为，C′=，f′=；
强风化泥岩承载力为，C′=，f′=；
弱风化砂岩承载力为，C′=，f′=，E0=；
弱风化泥岩承载力为，C′=0.2MPa，f′=，E0=。
边坡开挖采用坡率法：第四系覆盖层及全风化带岩石为1：；强风化带岩石为1：；弱风化带岩石为1：。
对顺层面滑移变形体建议清除或锚固处理。
4)设计安全系数
抗剪断公式：基本荷载组合K′≥
特殊荷载组合K′≥
5）规范、规程
《混凝土面板堆石坝设计规范》（SL228-98）
《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）
《混凝土面板堆石坝施工规范》（SL49-94）
《溢洪道设计规范》（SL253-2000）
《水工混凝土结构设计规范》（SL/T191-96）
《水力计算手册》《水力学》
《水工混凝土施工规范》（DL/T5144-2003）
《水利水电工程钢闸门设计规范》（DL/T5013-95）

4工程布置
基本参数
孔口形式：露顶式；
孔口宽度：；
底槛高程：；
正常高水位（设计洪水位）：；
设计水头：；
闸门高度：；
孔口数量：1孔；
操作条件：动水启闭；
吊点间距：；
启闭机：前拉式固定卷扬机。
基本结构布置
闸门采用斜支臂双主横梁式焊接结构，其结构布置图见图4-1。弧门半径R=，支铰高度H2=。垂直向设置三道实腹板式隔板及两道边梁，区格间距为，边梁距闸门面板边线为；水平向除上、下主梁及顶、底次梁外，还设置了5根水平次梁，其中上主梁以上布置1根，两主梁之间布置4根。支铰采用圆柱铰，侧水封为“L”行橡皮水封，底水封为“刀”形橡皮水封。在闸门底主梁靠近边梁的位置设置两个吊耳，与启闭机吊具通过吊轴相连接。采用2×160kN固定式卷扬机操作。
本闸门结构设计按SL74-95《水利水电工程钢闸门设计规范》进行。门叶结构材料采用Q235，支铰材料为铸钢ZG310-570。
材料容许应力（应力调整系数）：
Q235第1组：=150MPa，=90MPa；
第2组：=140MPa，=85MPa；
ZG310-570：=140MPa，=105MPa。
荷载计算
闸门在关闭位置的静水压力，由水平水压力和垂直水压力组成，如图4-2所示。
水平水压力：
(kN)
垂直水压力：

图4-1主横梁式弧形闸门结构简图（单位：mm）

图4-2静水压力

式中：=所以=°
=9=,所以=°
=°
=°
=°=
=°=
=°=
=°=
故=(kN)
总水压力：
=(kN)
总水压力作用方向：
==
所以=°