水闸设计及闸室结构的有限元分析
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水闸类型、组成、工作特点、孔口设计、闸室布置下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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水利科技363水闸设计常见问题以及对策浅析张 云(丽水利源工程咨询有限公司,浙江 丽水 323000)摘要:水闸工程设计中,闸室稳定与沉降、闸门安全、渗流、冲刷、止水渗漏等是绕不开的常见问题,必须考虑到位、设计规范,才能为水闸安全提供最基础的保障。
基于此,本文阐述了水利工程中水闸的组成以及对水闸设计中常见问题进行归纳与分析,以供参考。
关键词:水闸;常见问题;对策浅析1 水闸组成部分及其作用 水闸一般由上游连接段、闸室段和下游连接段三部分组成。
上游连接段一般由上游护底、防冲槽、铺盖、上游翼墙及两岸护坡等组成。
上游连接段的主要作用是引导水流平顺地进入闸室,保护上游河床及河岸免遭冲刷并具有防渗作用。
闸室是水闸主体部分,一般由闸底板、闸墩、闸门、胸墙、工作桥及交通桥等组成。
闸底板承受闸室全部荷载并均匀传给地基,还具有防渗、防冲等作用。
闸墩可以分隔闸孔,同时支撑闸门、工作桥及交通桥等上部结构。
闸门可以挡水和控制下泄水流。
胸墙是用来挡水以减小闸门高度的。
工作桥供操作便利之用。
交通桥用于连接两岸交通。
下游连接段通常包括护坦、海鳗、下游防冲槽、下游翼墙与护坡等,具有消能和扩散水流的功能。
2 水闸设计常见问题探析 2.1 闸室稳定及沉降问题 水闸在重力和外部荷载的作用下,可能产生较大沉降以致影响正常使用,尤其是不均匀沉降,会导致水闸倾斜甚至断裂,为此,在设计阶段,水闸要合理选择闸址、闸型以及采取必要的地基处理措施,确保水闸在施工、运行各时期,都不产生过大的沉降,不致因基底压力的作用使地基发生剪切破坏而失稳。
水闸关闸挡水时,水闸上下游的水头差造成较大的水平水压力,使水闸有可能向低水头一侧滑动,因此,水闸设计时应确保水闸有足够的水平抗滑力,以维持自身稳定[1]。
2.2 闸门安全问题 闸门是水工建筑物的重要组成部分之一,它的作用是封闭水工建筑物的孔口,并能够按需要或局部开放这些孔口,以调节上下游水位,泄放流量,放运船只、木排、竹筏,排除沉沙、冰块以及其他漂浮物[2]。