弧形闸门启门力和闭门力验算

弧形闸门启闭力计算弧形闸门是一种常见的水工结构，用于调节水流的流量和水位。

在弧形闸门的启闭过程中，需考虑到闸门所受到的启闭力。

启闭力的计算对于设计和施工具有重要意义，可以确保闸门的可靠性和安全性。

首先，要计算弧形闸门开启时所受到的启动力。

弧形闸门的启动力是由流体施加在闸门上的压力所引起的。

在闸门启动过程中，闸门顶部所受到的压力会引起一个向上的力矩，而闸门底部所受到的压力则会引起一个向下的力矩。

力矩的大小取决于水流的压力和闸门的几何形状。

在计算闸门上部的启动力时，可以利用以下公式：F1=P1*A1其中，F1是闸门上部所受到的启动力，P1是水流施加在闸门上的压力，A1是闸门上部面积。

在计算闸门下部的启动力时，可以利用以下公式：F2=P2*A2其中，F2是闸门下部所受到的启动力，P2是水流施加在闸门上的压力，A2是闸门下部面积。

在计算闸门的总启动力时，可以利用以下公式：F=F1+F2除了水流的压力，还需要考虑到闸门的重力。

闸门的重力可以通过以下公式计算：G=m*g其中，G是闸门的重力，m是闸门的质量，g是重力加速度。

当闸门启闭时，要保持闸门处于平衡状态，即启动力和重力要相等。

因此，可以利用以下公式计算闸门的启闭力：F=G将上述公式整理后得到以下计算公式：P1*A1+P2*A2=m*g通过上述计算公式，可以计算出弧形闸门在启闭过程中所受到的启闭力。

根据实际情况，可以选取合适的材料和设计参数，确保闸门能够承受所受到的力，保证其正常运行和安全性。

除了上述的力学计算，还要注意到实际工程中的其他因素，比如摩擦力、流体动压等。

这些因素也会对弧形闸门的启闭力产生影响，需要在设计和计算中进行综合考虑。

综上所述，弧形闸门的启闭力计算需要考虑水流压力和闸门重力，通过合适的公式和参数计算可以得到启闭力的估计值。

在实际工程中，还需要考虑其他因素的影响，确保闸门的可靠性和安全性。

闸门启闭力计算公式闸门是一种用于控制水流或其他流体流动的设备，常见于水利工程、水电站、船闸等场所。

闸门的启闭力是指闸门在启闭过程中所受到的力，是设计和选型闸门时需要考虑的重要参数。

在实际工程中，计算闸门启闭力是十分必要的，可以帮助工程师合理设计闸门结构，确保其安全可靠地运行。

闸门启闭力的计算公式是通过对闸门受力情况的分析得出的。

在计算闸门启闭力时，需要考虑以下几个因素：1. 流体压力，流体对闸门施加的压力是闸门启闭力的主要来源。

根据流体力学原理，流体对闸门的压力可以通过流体的密度、流速和流体高度来计算。

2. 闸门的面积，闸门的面积是流体对闸门施加压力时的作用面积，需要根据闸门的实际尺寸来计算。

3. 闸门的启闭速度，闸门的启闭速度也会影响其所受的力，较大的启闭速度会导致较大的冲击力，需要在计算中考虑。

综合以上因素，闸门启闭力的计算公式可以表示为：F = ρ g H A + 0.5 ρ v^2 A。

其中，F为闸门所受的总力，ρ为流体的密度，g为重力加速度，H为流体的高度，A为闸门的面积，v为闸门的启闭速度。

在实际工程中，闸门启闭力的计算需要考虑到具体的工程情况和参数，例如流体的性质、流速、闸门的尺寸和材质等。

在进行计算时，需要准确地测量和获取这些参数，并结合流体力学理论进行计算，以确保计算结果的准确性和可靠性。

除了计算闸门启闭力外，工程师在设计闸门时还需要考虑其他因素，例如闸门的结构强度、密封性能、启闭机构等。

这些因素都会对闸门的启闭力产生影响，需要在设计中进行综合考虑。

闸门启闭力的计算是闸门设计工作中的重要一环，它直接关系到闸门的安全性和可靠性。

合理的启闭力计算可以帮助工程师设计出满足工程要求的闸门结构，确保其在使用过程中能够稳定可靠地工作。

因此，在进行闸门设计时，闸门启闭力的计算是一项十分重要的工作，需要引起工程师的高度重视。

总之，闸门启闭力的计算是闸门设计中不可或缺的一部分，它需要工程师结合流体力学理论和实际工程参数进行综合考虑，以确保闸门在使用过程中能够安全可靠地工作。

启闭力计算公式 The latest revision on November 22, 2020闸门启闭力的计算：启门力：F启=n·(F+W1+W2)闭门力：F闭=n·(F-W1-W2)式中：W1-门体自重(T) W2-丝杆自重(T) n-系数1.1~1.3，闸门不经常操作时，取大值，反之取小值；F-水压产生的阻力。

F=S·h·u(T)S-闸门板面积(m2)方闸门：S=a·b a-闸门宽(m)b-闸门高(m) 圆闸门为：S=π·D2/4，D-闸门通径(m) h-闸孔中心至最高水位高度(m) u-密封面的摩擦系数，一般取0.3。

铸铁闸门采用铸铁浇铸、整体加工，具有耐腐蚀、易维护、安装简便、自行止水性能较好等优点，有平板型(MB系列)、拱面型(MG系列)、拼装型(MP系列)及不同水头要求的多种产品供用户选用，并承制用户特殊要求的铸铁闸门。

平面闸门的启闭力计算按在动水中启闭的平面闸门计算1、启门力计算公式为：FQ=nT(Tzd+Tzs)+n’GG+Ws2、闭门力计算公式为：Fw=nT(Tzd+Tzs)-nGG式中：FQ—启门力（t）；FW—闭门力（t）；nT—摩擦阻力的安全系数，一般取1.2；Tzd—支承摩擦阻力（t）；Tzs—止水摩擦阻力（t）；n’G—计算启门力的门重修正系数，取1.1；G—闸门活动部分的自重（t）；Ws—作用在闸门上的水柱压力（t）；nG—计算闭门力的门重修正系数，取0.9；3、摩擦阻力计算公式：（1）对于滑动支承摩擦阻力计算公式为：Tzd＝f2P（2）对于滚动支承摩擦阻力计算公式为：Tzd＝P/R(f1r+f)上两式中：f2—滑动支承的摩擦系数，钢板和橡胶取0.65；P—作用在闸门上总水压力（t）；R—滚轮半径（cm）；f1—轴与轴套的滑动摩擦系数（铜合金轴套对钢轴为0.3，胶木轴套对钢轴为0.2）r—轴的半径（cm）f—滚轮的滚动摩擦系数，为0.1cm；（3）对于止水摩擦阻力计算公式为：Tzs＝f3Pzs式中：f3—止水与止水座的滑动摩擦系数（橡胶对钢板为0.65，橡胶对水泥砂浆面为0.7）Pzs—作用在止水上的水压力（t），为侧止水的顶止水的总长度乘以止水橡胶作用的宽度，再乘以平均水平均水头得出；。

FQ R2 Gj R1 nT Tzd P R f R1 d r0 Tzs f3 PZS G nG r2 r1 Px
312.437 6 80 8 1.2 34.826 928.696 120 1 35 10 0.25 2.218 0.6 3.697 40.000 1.050 6.500 7.900 175.500
注：按公式在关门之前工况下计算，没有考力）KN 加重（或下压力）对弧形闸门转动中心的力臂m 摩擦阻力安全系数 滚动轴承的滚轮摩阻力KN 作用在闸门上的总水压力KN 滚轮半径mm 滚动摩擦力臂mm 滚动轴承的平均半径mm 滚动轴承的滚柱直径mm 转动胶摩阻力对弧形闸门转动中心的力臂 止水摩阻力KN 滑动摩擦系数 作用在止水上的压力KN 上托力KN 闸门自重KN 闸门自重修正系数 闸门自重对弧形闸门转动中心的力臂m 止水摩阻力对弧形闸门转动中心的力臂m 上托力对弧形闸门转动中心的力臂m 弧形闸门启门力计算 启门力KN 启门力对弧形闸门转动中心的力臂m 加重KN 加重（或下压力）对弧形闸门转动中心的力臂m 摩擦阻力安全系数 滚动轴承的滚轮摩阻力KN 作用在闸门上的总水压力KN 滚轮半径mm 滚动摩擦力臂mm 滚动轴承的平均半径mm 滚动轴承的滚柱直径mm 转动胶摩阻力对弧形闸门转动中心的力臂m 止水摩阻力KN 滑动摩擦系数 作用在止水上的压力KN 闸门自重KN 闸门自重修正系数 闸门自重对弧形闸门转动中心的力臂m 止水摩阻力对弧形闸门转动中心的力臂m 下吸力KN
水深HS 闸门宽B 9.98 10
FQ R2 Gj R1 nT Tzd P R f R1 d r0 Tzs f3 PZS G nG r2 r1 Px D2 ps r4
698.466 4.87 0 0 1.2 186.760 4980.278 120 1 35 10 0.25 5.976 0.6 9.960 200.000 1.050 8.400 3.950 175.500 0.975 20.000 8.850

水工闸门 设备启闭 力计算 1.动水启 闭的闸门 启闭力的 计算
1)闭门力 计算公式
Fw=nT(Tzd +Tzs)nGG+Pt(kN ) （摩擦 系数详见 附录表 1）
nT为摩擦 阻力安全 系数,取 1.2
Tzd为支承 摩擦阻力 kN
P为作用
在闸门上
的总水压
力kN
P=0.5r
（2Hsh）hBzs
0.5 r
1 88.5
0
Fw 0 345.6185
1)启门力 计算公式
Fw=nT(Tzd +Tzs)+n`G G+Gj+Px+W s(kN)
n`G为计 算持住力 和启门力 的闸门自 重修正系 数，取 1.0-1.1
Gj加重块 kN
Px下吸力
kN
ps
D2
Bzs
20
Px 0
Ws作用在 闸门上的 水柱压力
nT
Tzd
Hs0.79×
0.98kN
K2
K3
G=0.022K 1K2K3A1.34 Hs0.63× 0.98kN
Pt闸门底 缘上拖力
(详见附
录图1)
r
βt
Hs
D1
10
闭门力 Fw=nT(Tzd +Tzs)nGG+Pt(kN )
nT
Tzd
Tzs
nG
1.2 334.4947 27.27069
Hs
G
Bzs
Pt
G
Pt
0.5
(内江有
水)
P=r(HsHx)hBzs
r
Hs
10
Hs 10
Bzs
h
4.1 8.16

1500×1500闸门配套启闭机启闭力的计算1、启门力计算启门力：F Q=n T*（T Zd+T ZS）+P x+n’G*G+G j+W s式中：n T为摩擦阻力安全系数，n T为1.2;n’G为计算闭门力用的闸门自重修正系数，启门时n’G取1.1，铸铁闸门支撑与止水为一体，所以T Zd+T ZS即为支撑摩擦力G=门体自重（含丝杆）=0.85T总水压力P= H*B*L=1.6*1.5*1.5=3.6t=36kN;摩擦系数f=0.3T Zd+T ZS=P*f=36*0.3=10.8kNPx=0（下吸力）Ws=0（门体水柱压力）Gj=0（加重块重量）F Q= n T*（T Zd+T ZS）+n G*G+Pt =1.2*10.8+1.1*8.5=22.31kN2、闭门力计算闭门力：F W=n T*（T Zd+T ZS）- n G*G+Pt式中取：Pt =0（上托力），n G=0.9（闭门时）其余各项同上F W=1.2*10.8-0.9*8.5=5.31kN丝杆长度4500mm（螺母底部至闸门吊耳），底径40mm，经计算后该丝杆抗弯稳定许用应力为π3*E*d4/64*n*(μL)2=11.4kN>闭门力F W，启闭机选型为QLD-30Kn(DZW-60:启门力30kN)，启闭机的启闭力符合设计要求。

E=材料的弹性模量n=稳定安全系数，取2.3μ=长度换算系数，取0.7L=计算的实际长度d=丝杆底径计算依据：《水利水电工程钢闸门设计规范SL74-95》《水电水利工程启闭机设计规范DL/T5167-2002》《江苏省太湖水利设计院走马塘拓浚延伸工程凌泾支河2西穿堤涵洞图纸》。

f2-滑动磨擦系数 Tzs-止水摩阻力，=f3Pzs
f3-滑动磨擦系数
0.35 1.81944 T
0.7
计算 结果
Pzs-作用在止水上的压力 G-闸门自重 闭门力Fw= 持住力FT= 启门力FQ=
2.5992 T 31 T 支撑形式
-23.7279 T 30.62322 T 滚动 38.27214 T
暂不用
闭门力的计算
滚动
Fw=nT(Tzd+Tzs)-nGG+Pt
持住力的计算
FT=n'GG+Gj+Ws+Px-Pt-(Tzd+Tzs)
启门力的计算
FQ=nT(Tzd+Tzs)+Px+n'GG+Gj+Ws
nT-磨擦阻力的安全系数
1.2
nG-闸门自重修正系数（0.9~1.0）
0.9
Ws-作用在闸门上的水柱重量
0.692 m 10 m
1.657341 T 0.35
r-滚轮轴半径
110 mm
f-滚动磨擦力臂
Байду номын сангаас
1 mm
R-滚轮半径
400 mm
Tzd-滚动轴承的滚轮摩阻力，=P*f*(R1/d+1)/R R1-滚轮轴承的平均半径
d-滚动轴承的滚柱直径
Tzd-滑动支承摩阻力，=f2P
5.87412 T
P-总水压力
16.7832 T
0T
Pt-上托力
0T
n'G-闸门自重修正系数（1.0~1.1） Gj-加重块重量(T)
Px-下吸力（T）=pxD2Bzs px-闸门底缘D2部分的平均下吸强度 D2-闸门底缘止水至主梁下翼缘的距离

弧形钢闸门计算实例一、基本资料和结构布置1．基本参数孔口形式：露顶式；孔口宽度：12.0m；底槛高程：323.865m；检修平台高程：337.0m；正常高水位（设计水位）：335.0m；设计水头：11.135m；闸门高度：11.5m；孔口数量：3孔；操作条件：动水启闭；吊点间距：11.2m；启闭机：后拉式固定卷扬机。

2．基本结构布置闸门采用斜支臂双主横梁式焊接结构，其结构布置见图3-31。

孤门半径R=15.0m，支铰高度H2=5m。

垂直向设置五道实腹板式隔板及两道边梁，区格间距为1.9m，边梁距闸墩边线为0.3m；水平向除上、下主梁及顶、底次梁外，还设置了11根水平次梁，其中上主梁以上布置4根，两主梁之间布置7根。

支铰采用圆柱铰，侧水封为“L”形橡皮水封，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2×500KN 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0.95）：Q235第1组：[б]=150MPa ，[τ]=90 MPa ； 第2组：[б]=140MPa ，[τ]=85 MPa ； ZG310-570：[б]=150MPa ，[τ]=105 MPa 。

3．荷载计算闸门在关闭位置的静水压力，由水平压力和垂直水压力组成，如图1所示：水平水压力：()kN B H P s s 3.74390.12135.1110212122=⨯⨯⨯==γ垂直水压力：()()⎭⎬⎫⎩⎨⎧⎥⎦⎤⎢⎣⎡-----=212212221sin sin 2sin 2sin 180/21φφφφφφπφγB R V s式中：()471.19,3333333.0155sin 14224,409.0155135.11sin 222111======-==φφφφ所以所以R H 。

弧形闸门计算书-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1目录1 计算目的与要求 ................................................................... 错误!未定义书签。

2 设计计算内容....................................................................... 错误!未定义书签。

3 设计依据 .............................................................................. 错误!未定义书签。

4 基本资料和结构布置............................................................ 错误!未定义书签。

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 .............................................................................. 错误!未定义书签。

面板....................................................................................... 错误!未定义书签。

水平次梁............................................................................... 错误!未定义书签。

中部垂直次梁（隔板）....................................................... 错误!未定义书签。

边梁....................................................................................... 错误!未定义书签。

弧形钢闸门计算实例一、基本资料和结构布置1．基本参数孔口形式：露顶式；孔口宽度：12.0m；底槛高程：323.865m；检修平台高程：337.0m；正常高水位（设计水位）：335.0m；设计水头：11.135m；闸门高度：11.5m；孔口数量：3孔；操作条件：动水启闭；吊点间距：11.2m；启闭机：后拉式固定卷扬机。

2．基本结构布置闸门采用斜支臂双主横梁式焊接结构，其结构布置见图3-31。

孤门半径R=15.0m，支铰高度H2=5m。

垂直向设置五道实腹板式隔板及两道边梁，区格间距为 1.9m，边梁距闸墩边线为0.3m；水平向除上、下主梁及顶、底次梁外，还设置了11根水平次梁，其中上主梁以上布置4根，两主梁之间布置7根。

支铰采用圆柱铰，侧水封为“L”形橡皮水封，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2×500KN 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0.95）：Q235第1组：[б]=150MPa ，[]=90 MPa ；第2组：[б]=140MPa ，[]=85 MPa ；ZG310-570：[б]=150MPa ，[]=105 MPa 。

3．荷载计算闸门在关闭位置的静水压力，由水平压力和垂直水压力组成，如图1所示：水平水压力：kNBHP ss3.74390.12135.1110212122垂直水压力：212212221sinsin 2sin2sin 180/21BR V s式中：471.19,3333333.0155sin14224,409.0155135.11sin 222111所以所以R H。

RH041.03355.2sin 21sin690.0613.43sin sin 0815.0671.4sin sin 629.0942.38sin 2sin 761.0180/613.432121221故kNV 7.649041.0690.020815.0629.0761.012151021222总水压力：kNV P Pss6.74677.6493.74392222总水压力作用方向：08734.03.74397.6490ssP V tg所以991.404．面板弧长闸门门叶垂直高度为11.5m ，支铰中心水平线以上弧形面板包角1'为679.2515/55.11sin11'总水压力作用线上、下的弧长L 上、L 下分别为：mrL 028.8991.4679.250.1501745.001745.00'1'上mrL 79.3991.4471.190.1501745.001745.00'2'下面板总弧长为L 总为L 总=L 上+L 下=8.028+3.79=11.818(m)5．主框架位置根据等荷载原则，闸门上、下主梁与支臂组成的主框架平面布置应与总水压力作用线对称，使两框架受力均匀。

弧形闸门启闭力计算根据《水利水电工程钢闸门设计规范 SL74-95》，采用以下公式进行计算。

启门力计算式：[]412102)(1r P R G Gr n r T r T n R F X j zs zd T Q G ＋＋＋＋＇= 式中：F Q ——启门力，KN ；R 1、R 2——分别为加重和启门力对弧形闸门的力臂,m ； T zd ——滑动支承摩擦阻力,KN; P f T zd 2=f 2——滑动摩擦系数，取0.6；P ——作用在闸门上的总水压力，KN ；22Z X P P P ＋=P X ——静水压力的水平分力，KN;P Z ——静水压力的铅直分力，KN ；R ——滚轮半径，mm ，R=100mm ，r ——滚轮轴半径，mm ，r=100mmT zs ——止水摩擦阻力,KN, ；zs zs P f T 3=f 3——滑动摩擦系数，取0.7；P zs ——作用在止水上的压力,KN;r 0、r 1、r 2、r 4——分别为转动轴摩阻力、止水摩阻力、闸门自重、下吸力对弧形闸门转动中心的力臂,m ；P X ——下吸力，KN,B H P X X 221γ=;H X ——闸门下游水深，m ；H X =0B ——闸门宽度，m ；B=8.0mB 1——止水总宽度，m ；B 1=0.09mn ＇G ——计算持住力和启门力用的闸门自重修正系数，可采用1.0～1.1；G ——闸门自重，计算启门力时计入浮重，KN ；G=18×9.8=176.4KN G j ——加重块的重量，KN ；n T ——摩擦阻力安全系数，可采用1.2；该闸门不再加重，则G j =0，相应R 1=0，启门力的力臂R 2=10m ，转动轴摩阻力距r 0=0.1m ，止水摩阻力距r 1=10m ，闸门自重力矩r 2=10m 。

计算式考虑下游无水，则下吸力P X =0，相应r 4=0。

作用在闸门上静水压力的水平分力P x ：KN B H P x 2509888.9212122=×××==γ 静水压力的铅直分力P z 为闸门排开水的重量KN P Z 94388.903.12=××= 则作用在闸门上静水总压力KN P P P Z X 268094325092222=+==＋ 作用在止水上静水压力的水平分力P 止水x ：KN B H P X 22.2809.088.921γ2122=×××==止水 静水压力的铅直分力P z 为闸门排开水的重量（可忽略）则作用在止水上静水总压力KN P zx 22.28=滑动支承摩擦阻力KN P f T zd 160826806.02=×==止水摩擦阻力KN P f T zs zs 75.1922.287.03=×==则启门力F Q ：[][]KN r P R G Gr n r T r T n R F X j zs zd T Q G 23.2284.17605.110)19.751.01608(2.1101)(1412102=×××××==＋＋＋＋＋＋＇。

例析潜孔式弧形闸门启闭力检测一、概述某电站为混合式开发，具不完全周调节功能。

工程属三等，中型规模。

总装机容量66MW（3台22 MW机组），保证出力19MW，年发电量35910万kwh，年利用小时5441h，电站应用流量62.7m3/s，设计水头119m。

水库总库容235万m3，调节库容86万m3，电站首部枢纽由钢筋混凝土拦河闸、隧洞式进水口、消力池等主要建筑物组成。

闸坝从左到右布置有1#、2#、3#泄洪闸和1#、2#冲砂闸。

闸坝顶高程为773.60m，正常蓄水位771.50 m，设计洪水位764.00 m，校核洪水位771.50 m，最低运行水位769.00 m，汛限水位771.50 m，死水位769.00 m。

闸门为潜孔式弧形钢闸门，启门形式为顶拉式，闭门形式为自重闭门，双吊点卷扬式启闭。

启闭机的型号为QHQ2×450KN，最大启闭力为900KN。

由于大坝安全定检需要进行闸门启门力现场检测，检测成果用于校核启闭机的启闭力的裕度。

二、检测方法的选定固定卷扬式启闭机启闭的弧形闸门启闭力检测的方法有如下三种方法：1、在吊具或钢丝绳上串接拉力传感器，这种方法优点是测试结果准确，缺点是安装麻烦费事；2、在启闭机同步轴布设三相应变片，通过测量同步轴外表面扭应力，换算成同步轴扭矩，计算出钢丝绳受的拉力。

这种方法前提是同步轴有足够相同截面形状和轴长足以布置传感器、并且必须知晓同步轴的材质和热处理状况，而且误差也比较大；3、在吊具相应构件上布置应变计，测量构件的应变。

这种方法前提是吊具必须具备受力明了简单且与实际启闭力成线性关系的构件。

某电站闸首溢流坝弧形闸门是潜孔闸门，采用QHQ2×450KN弧形闸门启闭机双吊点顶吊上曳式启闭，启闭机的钢丝绳与弧形闸门吊耳连接处采用拉压二力杆活动铰接（如图2所示）。

该二力杆所受的力就是闸门启闭力，检测该二力杆所受的拉力就是检测闸门启闭力。

检测二力杆所受的拉力采用在弧形闸门吊具的拉压二力杆上的分别布置应变计的方法。

T 启=T 启= 1.30吨
n'G ---- 1.0--1.1 1.1G----闸门自重t 0.348吨
Gj---- 加重块的重量 t 0吨
Px----闸门底缘处的下吸力,p=2t/m 2
B=1D 2=0.02(止水橡皮宽度）
Px=PBD 20.04吨也可不计
nT----摩擦力安全系数(包括侧、反向滑块等摩擦力）采用 1.2Tzd----行走支承的摩阻力
f----滑动摩擦系数0.3
Ho= 1.16H 总= 2.16闸门B=1总水压力p= 1.99吨闸门h=
1Tzd=fP 0.60吨
Tzs----封(止)水摩阻力0吨
Ws----作用在闸门上的水柱压力吨
Ws=B=0.135Ho= 1.16Ws=0.16Lsf=1
T 闭=1.2(Tzd+Tzs)-n G G+Pt
T 闭=0.56吨
n G ----0.9--1.00.9G----闸门自重0.348吨
Pt----上托力D=0.07B=1H 总=
2.16Pt=γ DBH=0.15吨
n T ----摩擦力安全系数(包括侧、反向滑块等摩擦力）采用 1.2Tzd----行走支承的摩阻力
Ho= 1.16H 总= 2.16闸门B=1
总水压力p= 1.99吨闸门h=1f----滑动摩擦系数0.3
Tzd=fP 0.60吨
Tzs----封(止)水摩阻力0吨闸门启门力计算
闸门闭门力计算
闸门修正(自重和加重块的安全)系数,闭门采用n T (Tzd+Tzs)+n'G G+Px+Gj+Ws
闸门修正(自重和加重块的安全)系数,启门采用1/2γ(Ho+H)*B*h=γ(BH+bH')Lsf。

弧形闸门启门力和闭门力验算————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期:1.1.1 闸门启门力和闭门力验算泄洪闸弧形钢闸门闭门力和启门力,根据《水利水电工程钢闸门设计规范》（SL74-2０13）第1０.１.2条可知,闸门启闭力计算公式如下：1.闭门力计算公式:()01221W T zd zs t G F n T r T r P r n Gr kN R ⎡⎤=++-⎣⎦2.启门力计算公式：(),01221421W T zd zs t G j x F n T r T r P r n Gr G R P r kN R ⎡⎤=++-++⎣⎦以上两式中：T n ——摩擦阻力安全系数，可采用1.２；G n ——计算闭门力用的闸门自重修正系数，可采用０.9-1.0;,G n ——计算持住力和启门力用德尔闸门自重修正系数，可采用１．0-1．1； G ——闸门自重，kN,当有拉杆时应计入拉杆重量；计算闭门力时选用浮重j G ——加重块重量,kN ； R ——滚轮半径，mm1R ——加重对弧形闸门转动中心的力臂； 2R ——启门力对弧形闸门转动中心的力臂; t P ——上托力,kN,包括底缘上托力及止水上托力;x P ——下吸力，kN;zd T ——支撑摩阻力,k Ｎ; zs T ——止水摩阻力，ｋN;01234,,,,r r r r r ——分别为转动铰摩阻力、止水摩阻力、闸门自重、上托力和下吸力对弧形闸门转动中心的力臂,m ；泄洪闸闸门基本参数计算结果如下: 堰顶高程：４6.0ｍ； 门前最大水深Ｈs ：4．5m;闸门宽度７．0m;静水压力Ｐｓ:70８.7５kN；转动半径R=6m；φ夹角：0.750；φ1水平线上夹角：0.349φ2水平线下夹角:０.401水重Vs：23．218ｋN；总水压力７08.９06kNﻬ弧形钢闸门闭门力计算成果表格表4 - ４弧形闸门闭门力计算表加重（或下压力）kN ＦW-49．005 加重（或下压力）对弧形闸门转动中心的力臂ｍＲ16．０0 摩擦阻力安全系数n T1．2 滚动轴承的滚轮摩阻力ｋN Tzd 5３.168作用在闸门上的总水压力kN P ７08.906滚轮半径mm R 50 滚动摩擦力臂mm f 1 滚动轴承的平均半径mm R155滚动轴承的滚柱直径mm d 20 转动铰摩阻力对弧形闸门转动中心的力臂r0０.15 止水摩阻力ｋＮT zs 1.21５滑动摩擦系数f３0.6作用在止水上的压力kN ＰＺS2．０25上托力ｋN Pｔ２7．010 闸门自重kＮＧ83．2２9 闸门自重修正系数ｎG0.95闸门自重对弧形闸门转动中心的力臂m r２6.０0 止水摩阻力对弧形闸门转动中心的力臂m ｒ1６．00 上托力对弧形闸门转动中心的力臂ｍr3 6.00计算结果表明,弧形钢闸门闭门力为-4９．０05kN,说明弧形闸门无需加压,依靠自重即可闭门。

目录1 计算目的与要求 (1)2 设计计算内容 (1)3 设计依据 (1)4 基本资料和结构布置 (3)4.1 基本参数 (3)4.2 基本结构布置 (4)4.3 荷载计算 (4)4.4 面板弧长 (6)4.5 主框架位置 (7)5 结构计算 (7)5.1 面板 (7)5.2 水平次梁 (8)5.3 中部垂直次梁（隔板） (11)5.4 边梁 (14)5.5 主框架 (14)5.6 面板局部弯曲与主梁整体弯曲的折算应力 (14)6 启闭力的计算 (23)6.1 闸门闭门力的计算 (23)6.2 闸门启门力的计算 (24)7 闸门支铰的计算 (24)7.1 荷载计算 (24)7.2 铰轴计算 (25)7.3 铰链与支臂的连接计算 (26)7.4 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m32）材料容重混凝土： 24kN/m3钢筋混凝土： 25kN/m3钢材容重： 78.5kN/m3浆砌石： 23kN/m3水： 10kN/m33）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0.4MPa，C′=0.1MPa，f′=0.35；强风化泥岩承载力为0.3MPa，C′=0.05MPa，f′=0.3；弱风化砂岩承载力为 1.5MPa，C′=0.45MPa，f′=0.75，E0=3.0GPa；弱风化泥岩承载力为0.6MPa，C′=0. 2MPa，f′=0.5，E0=0.5GPa。

gH L/2
2
6.095914928
弧门启闭力计算公式（闭门）（以10×11Feet为例）依据SL74-1995 钢闸门设
公式 代号
Fw=(Nt×（Tzd×r0+Tzs×r1）+Pt×r3-NG×G×r2)÷R1 正值需加重， 取高值,红色需输入 计算公式 名称
摩擦阻力安全系数 滑动支撑摩擦阻力，KN 转动摩擦阻力力臂，m 止水摩擦阻力，KN 止水摩擦阻力力臂，m 上托力力，KN 上托力力臂，m 自重修正系数 闸门自重，KN 闸门自重力臂，m 加工块重量，KN 加工块力臂，m 下吸力，KN 下吸力力臂，m 弧门转动中心力臂，m 滑动摩擦系数
作用在闸门上的总水压力，KN 静水压力水平分布，KN 静水压力垂直分布，KN
Nt Tzd r0 Tzs r1 Pt r3 nG G r2 Gj R1 Px r4 R2 f2 P Py Pz g H B L Hx f3 Pzs
1.2 113.1234673 0.03 1.082491622 5.023 4.245181248 5.1 1.1 54.49 5.01 0 4.9 0 5.1 5.1 0.6 188.5391122 188.5391122 0 9.8 3.553 3.048 0.035 3 0.5 2.164983244 gH L/2
弧门启闭力计算公式（启门）（以10×11Feet为例）依据SL74-1995 钢闸门设计规范
公式 代号
FQ=(Nt×（Tzd×r0+Tzs×r1）+nG×G×r2+Gj×R1+Px×r4)÷R2 名称
摩擦阻力安全系数 滑动支撑摩擦阻力，KN 转动摩擦阻力力臂，m 止水摩擦阻力，KN 止水摩擦阻力力臂，m 自重修正系数 闸门自重，KN 闸门自重力臂，m 加工块重量，KN 加工块力臂，m 下吸力，KN 下吸力力臂，m 弧门转动中心力臂，m 滑动摩擦系数

1.1.1 闸门启门力和闭门力验算泄洪闸弧形钢闸门闭门力和启门力，根据《水利水电工程钢闸门设计规范》（SL74-2013）第10.1.2条可知，闸门启闭力计算公式如下：1.闭门力计算公式：()01221W T zd zs t G F n T r T r P r n Gr kN R ⎡⎤=++-⎣⎦2.启门力计算公式：(),01221421W T zd zs t G j x F n T r T r P r n Gr G R P r kN R ⎡⎤=++-++⎣⎦以上两式中：T n ——摩擦阻力安全系数，可采用1.2；G n ——计算闭门力用的闸门自重修正系数，可采用0.9-1.0；,G n ——计算持住力和启门力用德尔闸门自重修正系数，可采用1.0-1.1；G ——闸门自重，kN ，当有拉杆时应计入拉杆重量；计算闭门力时选用浮重 j G ——加重块重量，kN ； R ——滚轮半径，mm1R ——加重对弧形闸门转动中心的力臂； 2R ——启门力对弧形闸门转动中心的力臂； t P ——上托力，kN ，包括底缘上托力与止水上托力；x P ——下吸力，kN ；zd T ——支撑摩阻力，kN ； zs T ——止水摩阻力，kN ；01234,,,,r r r r r ——分别为转动铰摩阻力、止水摩阻力、闸门自重、上托力和下吸力对弧形闸门转动中心的力臂，m ；泄洪闸闸门基本参数计算结果如下： 堰顶高程：46.0m ； 门前最大水深Hs ：4.5m ； 闸门宽度7.0m ；静水压力Ps：708.75kN；转动半径R=6m；φ夹角：0.750；水平线上夹角：0.349φ1水平线下夹角：0.401φ2水重Vs：23.218kN；总水压力708.906kN弧形钢闸门闭门力计算成果表格表4 - 4弧形闸门闭门力计算表计算结果说明，弧形钢闸门闭门力为-49.005kN,说明弧形闸门无需加压，依靠自重即可闭门。

表4- 5弧形闸门启门力计算表计算结果说明，泄洪闸弧形钢闸门提升所需的启门力为118.343kN。