闸室结构计算培训资料

闸室的结构计算第⼀节概述⼀、概念⽔闸是调节⽔位、控制流量的低⽔头⽔⼯建筑物，主要依靠闸门控制⽔流，具有挡⽔和泄（引）⽔的双重功能，在防洪、治涝、灌溉、供⽔、航运、发电等⽅⾯应⽤⼗分⼴泛。

⼆、⽔闸的类型⒈按担负的任务（作⽤）分：节制闸（拦河闸）：拦河兴建，调节⽔位，控制流量。

进⽔闸（渠⾸闸）：在河、湖、⽔库的岸边兴建，常位于引⽔渠道⾸部，引取⽔流。

排⽔闸（排涝闸、泄⽔闸、退⽔闸）：在江河沿岸兴建，作⽤是排⽔、防⽌洪⽔倒灌。

分洪闸：在河道的⼀侧兴建，分泄洪⽔、削减洪峰洪、滞洪。

挡潮闸：建于河流⼊海河⼝上游地段，防⽌海潮倒灌。

冲沙闸：静⽔通航，动⽔冲沙，减少含沙量，防⽌淤积。

排冰闸：在堤岸上建闸防⽌冬季冰凌堵塞。

⒉按闸室结构分（1）开敞式：闸室露天，⼜分为有胸墙；⽆胸墙两种形式（2）涵洞式：闸室后部有洞⾝段，洞顶有填⼟覆盖。

（有压、⽆压）⒊按操作闸门的动⼒分（1）机械操作闸门的⽔闸（2）⽔⼒操作闸门的⽔闸三、⽔闸等级划分及洪⽔标准（以平原区⽔闸枢纽为例）1、⼯程等别及建筑物级别平原区⽔闸枢纽⼯程是以⽔闸为主的⽔利枢纽⼯程，⼀般由⽔闸、泵站、船闸、⽔电站等⽔⼯建筑物组成，有的还包括涵洞、渡槽等其它泄（引）⽔建筑物，应根据⽔闸最⼤过闸流量及其防护对象的重要性划分等别。

其中⽔⼯建筑物的级别应根据其所属枢纽⼯程的等别、作⽤和重要性划分。

平原区⽔闸枢纽⼯程分等指标表5000⽔闸枢纽建筑物级别划分表2. 洪⽔标准平原区⽔闸的洪⽔标准应根据所在河流流域的防洪规划规定的防洪任务，以近期防洪⽬标为主，并考虑远景发展要求，按下表所列标准综合分析确定。

四．⽔闸的组成及各部分的功⽤上游连接段→闸室段→下游连接段（引导⽔流平顺进⼊闸室）（调节⽔位和流量）（消能、防冲）⒈闸室：底板、闸墩、闸门、（胸墙）、⼯作桥、交通桥。

⒉上游连接段：翼墙、铺盖、护底、上游防冲槽、上游护坡。

⒊下游连接段：翼墙、护坦、海漫、下游防冲槽、下游护坡、下游排⽔（反滤、排⽔孔）。

水闸闸室结构计算在闸室布置和稳定分析之后，还需对闸室各部分构件进行计算，验算其强度，以便最后确定各构件的形式、尺寸及构造。

闸室是一个空间结构，受力比较复杂，可用三维弹性力学有限元法计算。

为了简化计算，一般分成胸墙、闸墩、底板、工作桥及交通桥等单独构件分别计算，同时又考虑相互之间的连接作用。

以下仅简要介绍闸墩、底板和胸墙的结构计算。

1闸墩闸墩结构计算的内容主要包括闸墩应力计算及平面闸门槽（或弧形闸门支座）的应力计算。

1. 平面闸门闸墩应力计算平面闸门闸墩的受力条件主要是偏心受压，可假定闸墩为固定于底板上的悬臂梁，其应力状况可采用材料力学的方法进行分析。

闸墩应力主要有纵向应力（顺水流方向）和横向应力（垂直水流方向）。

闸墩每个高程的应力都不同，最危险的断面是闸墩与底板的结合面，因此，应以该结合面作为计算面，并把闸墩视为固支于底板的悬臂梁，近似地用偏心受压公式计算应力。

当闸门关闭时，纵向计算的最不利条件是闸墩承受最大的上下游水位差时所产生的水压力（设计水位或校核水位）、闸墩自重以及上部结构等荷载（图7-48）。

在此情况下，可用式（7-40）验算闸墩底部上、下游处的铅直正应力σ，即 2x G M L A I σσ=∑∑上下 （7-40） 式中：G ∑为铅直方向作用力的总和；x M ∑为全部荷载对墩底截面中心轴x x -的力矩总和；A 为墩底截面面积；x I 为墩底截面对x x -轴的惯性矩，可近似取用()30.9812x I d L =，d 为闸墩厚度；L 为墩底长度。

图 7-48 闸墩结构计算示意图（第5版 图7-45 图名相同）1p 、2p —上、下游水平水压力；1G —闸墩自重；3p 、4p —闸墩两侧水平水压力；2G —工作桥重及闸门重；z F —交通桥上车辆刹车制动力；3G —交通桥重在水闸检修期间，当一孔检修（即上、下游检修闸门关闭而相邻闸孔过水）时，闸墩承受侧向水压力、闸墩自重及其上部结构重等荷载（图7-48），这是横向计算最不利的情况。

闸室建筑面积计算摘要：一、闸室建筑面积计算的重要性二、闸室建筑面积的计算方法1.闸室主体面积计算2.附属设施面积计算3.安全防护区域面积计算三、注意事项1.遵循相关法律法规2.确保计算精确性3.合理规划布局正文：闸室建筑面积计算在水利工程中具有重要意义，它直接影响到工程的投资、设计和施工。

为了确保工程质量和安全性，我们需要详细了解闸室建筑面积的计算方法及其相关注意事项。

一、闸室建筑面积计算的重要性闸室建筑面积是指在水闸工程中，用于承担挡水、泄水、调节水流等作用的建筑物总面积。

准确的建筑面积计算有助于工程师对工程规模、投资成本和施工周期进行合理规划。

此外，建筑面积计算也是水闸工程设计和水位论证的重要依据。

二、闸室建筑面积的计算方法1.闸室主体面积计算闸室主体面积主要包括挡水墙、闸门、消能设施等部分的面积。

计算时，需根据设计图纸和相关参数，准确测量各部分的尺寸，然后进行面积计算。

2.附属设施面积计算附属设施包括交通桥、工作桥、启闭机房等。

计算时，需根据设计图纸和相关参数，准确测量各部分的尺寸，然后进行面积计算。

3.安全防护区域面积计算根据《水利工程安全防护区域设计规范》要求，需对闸室周边一定范围内进行安全防护区域的面积计算。

计算时，需根据规范要求，确定安全防护区域的范围，然后进行面积计算。

三、注意事项1.遵循相关法律法规在进行闸室建筑面积计算时，必须严格遵守国家和地方的相关法律法规，确保工程设计的合法性。

2.确保计算精确性精确的计算是保证工程质量的基础。

计算过程中，要注意核实各项数据，确保计算结果的准确性。

3.合理规划布局在计算闸室建筑面积的同时，要充分考虑工程的整体布局，确保各部分之间的协调和配合，提高工程的使用效果。

总之，闸室建筑面积计算是水闸工程设计的关键环节。

§§6 6--7 7 闸室的结构计算 闸室的结构计算闸室的结构计算闸室是一个空间结构，受力较为复杂，结构 计算可采用空间有限单元法。

为简化计算，一般分成闸墩、底板、工作桥、 胸墙等独立构件分别进行计算，同时考虑相互之 间的连接作用。

闸室的结构计算 主要内容： Ø 闸墩应力计算的基本方法 Ø 底板应力分析方法：倒置梁法 Ø 底板应力分析方法：反力直线分布法 Ø 底板应力分析方法：弹性地基梁法一、闸墩 闸 墩闸墩的结构受力特点 ？ 闸墩结构计算示意图闸墩 闸墩的结构计算内容:水平截面上的应力计算 (纵向、横向)铅直截面上的应力计算 弧形闸门，支座处的应力计算轴上。

最大剪应力发生在 中闸墩 x x dLQ d I QS L I M A G x x x x - = = × = å å 2 3 , 2 max t t s m 边闸墩或受力不对称的中墩水平截面上有扭矩 作用。

闸墩边缘位于x —x 轴上点的最大扭剪力可近 似为： 2 max 4 . 0 LdM T T = t 1.计算墩底水平截面上的正应力与剪应力 ①顺水流方向（纵向）：最不利情况是闸门全关挡水、闸墩承受最大上 下游水位差。

产生的上下游端的正应力为： 闸 墩L I S Q d I M A G y yy y ¢ = ¢ × ± = ¢ å å t s 2②垂直水流方向（横向）：最不利情况是一孔检修的情况，此时该孔上下 游检修闸门关闭而相邻孔过水。

闸墩两侧存在水头差，受到横向水压力和车辆 刹车制动力等荷载。

闸 墩2.铅直截面上的应力计算（门槽处应力计算）采用重力法计算。

对任一铅直截面位置，在任一高程取高度为 1m 的闸墩作为脱离体，其顶面、底面上的正应力和剪应 力分布已由前述公式求出，由静力平衡条件可求出任 一铅直截面上的N 、M 、Q ，从而可求出该截面上的平 均剪应力和平均正应力。

闸室建筑面积计算摘要：1.闸室的建筑面积计算概述2.闸室的建筑面积计算方法3.闸室的建筑面积计算的实际应用4.结论正文：【闸室的建筑面积计算概述】闸室是水利工程中常见的建筑物，用于控制水流，保护河岸和农田。

对于闸室的建筑面积计算，是水利工程建设和管理中不可或缺的一部分。

合理的建筑面积能够确保工程的稳定性和安全性，同时也对工程的经济性有着重要的影响。

【闸室的建筑面积计算方法】闸室的建筑面积计算主要包括以下几个步骤：首先，需要确定闸室的结构形式。

根据不同的结构形式，闸室的建筑面积计算会有所不同。

例如，对于重力式闸室，其建筑面积主要包括闸室本身的面积和两侧的翼墙面积；而对于拱式闸室，则需要计算拱圈的面积。

其次，需要测量闸室的尺寸。

这包括闸室的长度、宽度和高度。

这些数据将直接影响到建筑面积的计算。

最后，根据闸室的结构形式和尺寸，按照一定的计算公式，计算出闸室的建筑面积。

【闸室的建筑面积计算的实际应用】闸室的建筑面积计算在水利工程建设和管理中有着广泛的应用。

首先，合理的建筑面积能够确保闸室的稳定性和安全性。

如果建筑面积过小，可能会导致闸室无法承受水流的压力，从而引发安全事故；而如果建筑面积过大，可能会导致工程的投资过高，影响工程的经济性。

其次，建筑面积的计算还能够为工程的施工提供依据。

施工过程中，需要按照计算出的建筑面积进行施工，以确保工程的质量。

【结论】总的来说，闸室的建筑面积计算是水利工程建设和管理中不可或缺的一部分。

合理的建筑面积能够确保工程的稳定性和安全性，同时也对工程的经济性有着重要的影响。