桥巩水电站船闸人字闸门三维建模与有限元分析

采用空间三维实体有限元法,建立了船闸闸首结构的仿真力学模型,利用有限元分析软件对力学模型进行有限元分析,得到了各阶段的位移、内力等力学指标,研究探讨了船闸闸首及基础在检修工况下的变形和应力规律,以了解船闸闸首和基础在设计条件下的工作形态,对船闸闸首的优化设计提供了依据。

水电站船闸人字闸门维修保养施工 摘要：人字门的维修保养对船闸闸室的运行安全，和延长闸门 的使用寿命有着重要的意义，本文简单介绍红岩子水电站船闸人字 门维修保养的施工。 关键词：人字门，维修保养，施工 abstract:therepairofthemitergateofthesafety operationofthelockchamber,andprolongtheservicelife ofthegatehasanimportantmeaning,thepapersimply introduceshongyansonhydropowerstationmitergate maintenanceconstruction. keywords:mitergate,maintenance,constructio

大型船闸人字闸门设计 长委设计院董国威吴小宁汤长书闫如义 1．人字闸门的主要特点和设计思路 人字闸门是通航船闸中的工作闸门，只要船闸通航，人字闸门就会在较短的时间 里关闭、开启，结构就将加载、卸载，在每次加载前和卸载后，人字闸门尚要承受扭 矩的作用，这种荷载的循环，每天至少有20至50次。就工程结构疲劳而言，高周疲 劳要考虑的是大于10 5 次荷载循环之后的疲劳，低周疲劳考虑的则是在少于10 5 次塑 性应变循环之后的疲劳。葛洲坝2号和3号船闸人字门运行10年后，门叶结构底部 五根主横梁两端的上、下翼缘与竖隔板上、下翼缘的连接处都先后出现裂纹。经初步 分析，这种裂纹是由低周疲劳引起的，参考有关船体结构腐蚀疲劳的研究，人字闸门 的设计者也已开始重视腐蚀疲劳的危害。 有人认为，引起疲劳开裂的主要荷载是开关门过程中壅水，尤其是推赶淤积的泥 砂所引起的。根据有限元

船闸人字闸门运行过程是同步变速运行控制过程,如不采取同步变速运行控制状态,很容易造成人字闸门、液压机械系统运行不流畅不平稳甚至导致两侧闸门碰撞等情况。

大型船闸人字闸门设计

以葛洲坝3#船闸为例,介绍了大型船闸人字闸门工作模态试验分析。经比较分析工作模态测量(简称oma)技术特点,选择随机子空间br识别方法,由人字门实际的载荷、边界约束及有限元模态分析成果确定合理的试验方案。试验结果表明:扭翘变形是人字门运行的基本振型,泥沙淤积等特殊载荷导致人字门在启闭过程中产生非正常的扭翘变形并使部分背拉杆为零杆,由此引起的剪切应变是引发疲劳裂纹的主要原因。

桥巩水电站是广西红水河上第九个梯级电站,是一座以发电为主,兼有航运、灌溉等综合利用效益的水利枢纽。详细介绍了船闸人字闸门的整体施工过程,为今后的船闸闸门安装工程积累了经验。

基于大型有限元分析软件ansys,针对某大型浮箱式钢闸门的工作特点和受力方式,研究了浮箱门结构的三维有限元计算模型。通过不同工况的结构仿真计算,详细研究了浮箱门在各种控制情况下的变形和应力变化规律,对闸门的强度和刚度进行校核,并对闸门安全性进行了评估。

利用三维有限元程序,对鱼塘水电站溢洪道闸室进行稳定性、应力及应变的分析.根据闸室不同的运行工况,计算并分析各个部位的应力和应变以及它们的变化趋势;并运用计算数据进行基岩整体稳定性的评价,从而为整个结构的安全评价及结构设计提供了依据.

文中结合丰满水电站工程设计中遇到的实际问题,以泄洪兼导流洞预应力闸墩为研究对象,利用大型有限元软件ansys,建立泄洪兼导流洞预应力闸墩三维有限元计算模型.计算分析了预应力闸墩在各种工况下的应力分布规律,提出结构受力的关键部位与受力特性.

思林水电站采用三维有限元方法对溢流表孔预应力闸墩进行整体空间应力分析研究,得到了各种工况下闸墩应力的分布规律。研究结果表明,该电站溢流表孔预应力闸墩在各种工况荷载组合效应下满足设计要求。

某水电站溢流坝闸墩承受的荷载以及结构较为复杂,工作弧门推力达18009kn。为了准确了解堰体、闸墩、锚块在各典型运行工况下应力情况,采用三维有限元方法,对该水电站溢洪道控制段预应力中墩进行了整体空间应力与变形分析,得到典型工况下结构的整体位移、变形和结构各重要部位的应力分布规律。研究结果表明预应力闸墩具有整体稳定性,在各种荷载组合效应下整个墩体的应力和变形分布满足设计要求,并根据计算成果评价了混凝土结构的预应力效果。

某水电站溢洪道闸墩锚块承受荷载较大,弧门单个支铰处最大水推力达到20543kn.为了准确了解闸墩、锚块等结构在完建和运行各典型工况下的应力分布状态,采用通用的三维有限元程序,对新型的空腔式预应力闸墩进行分析,得到典型工况下结构的整体位移和应力分布规律.研究结果表明预应力闸墩既有整体稳定性,各项荷载组合条件下锚块局部应力集中部位也能基本满足设计要求,并据此评价了新型结构的预应力效果.

采用大型有限元通用分析软件——ansys程序对某闸室左边墩在完建工况下进行三维有限元分析,得出位移和应力分布规律,验证了设计方案的可行性,为该闸室的设计和复核提供依据,为进一步优化牛腿的布置与配筋提供条件。

为了验证溢洪道闸室结构在正常运行期的安全性与合理性,本文运用三维有限元方法,对闸室结构的位移、应力、抗滑稳定等情况进行了计算分析。计算结果表明:闸室的位移、应力、抗滑稳定等情况均满足相关要求,闸室结构安全、体型合理。

通过对京杭运河泗阳二线船闸上、下闸首人字门增设浮箱前后在启闭过程中，闸门ａ、ｂ杆的应力变化、液压启闭机启闭力及闸门跳动量的观测与研究，对人字门的设计、大修改造、安装调试及验收规范的修改等方面提出了几，或看法与建议。

水口水电站三级船闸四闸首人字闸门的安装是全工程金属结构安装中难度比较大,要求比较高的一项。在4～5个月中安装好一扇大型人字门速度还是比较快的,根据充水试验检查,支承装置配合及水封密封,闸门开关平稳等,安装质量良好。现根据个人在监理工作中的体会,对人字门的安装作一简介,供参考。

人字闸门工作时，两扇门叶构成三铰拱以承受水压力；水道开放时，两扇门叶位于边壁的门龛内，不承受水压力，处在非工作状态。人 字闸门一般只能承受单向水压力，而且只能在上、下游水位相等，静水状况下操作运行，最常用于通航河道的船闸，作为工作闸门布置 在上、下闸首。 人字闸门图册 人字闸门的门叶可以作成平面形和圆拱形两种（图1）。圆拱形的门叶主拱肋仅受轴向压力，用料较省，但刚度差，且门龛较深，应 用不普遍。通常多用平面形门叶。平面形门叶常用横梁式（图2a），仅在跨度特大的宽扁形水道孔口才用竖梁式（图2b）。人字闸门左 右两扇门叶的两个侧端部位均设有竖直的门轴柱和接缝柱。门轴柱顶部和底端设有供旋转支承的门枢，沿竖直侧端有支承装置。两扇门 叶上端一般都设有人行便桥。门叶的左右及下侧均设有止水装置，接缝柱也起止水作用。人字闸门关闭时，门叶和闸墙的夹角一般不大 于70°。中、小型人字闸门有的

长江三峡工程双线五级船闸建设监理实施细则汇编 ·69· 编号：xz-06-01 人字闸门制造监理实施细则 1总则 1.1监理工作指导思想 （1）监理工作要贯彻三峡工程“千年大计、国运所系”和“三峡工程的生命是质量” 的思想。 （2）监理工作要贯彻守法、诚信、科学、公正的准则，维护国家利益、业主利益以 及制造承包者的合法权益。 （3）监理工作必须符合、遵循国家有关工程监理和工程建设法令、法规。 （4）三峡工程监理是工程建设实施阶段的全过程、全面的监理。 1.2监理工作的主要方式 （1）监理工作以制造单位自身质保体系的建立与完善以及有效运行的“自检”为基 础，实行以监理单位的监控与“自控”相结合的控制。 （2）监理的监控采用事先控制、过程控制、重点控制并以制造现场为主要监控对象。 （3）以质量控制为基础，对工程进度、质量、造价进行全过程、全面控制。 1.3监理目标

由于现在工程当中船闸的人字闸门门叶的重心与其剪切力中心不重合,由于一方面门叶自身重量(包括淤泥重量)所产生的扭矩很大,另一方面由于船闸在开(关)门运转状态下,上游的残余水头压力及壅水等工况会产生较大的的水阻力,而水阻力便会形成对闸门的较大的扭矩,再加上风载造成的扭矩。由于以上各不利工况的存在,使得门叶会产生整体扭曲变形过大,甚至影响正常使用。

结合万年闸船闸人字闸门维修,分析问题原因,探讨船闸人字闸门运转件中易磨损件材料的选择,阐述对国内自润滑材料的认识。

在承受单向水头的船闸中,工作闸门通常选用人字闸门。一个正常运作的船闸,其闸门常处在频繁的开启与闭合的运动状态中。对于人字闸门的开启与闭合,实质就是力通过某种传递方式作用闸门某一点,且与闸门旋转中心组成转动力矩,驱使闸门绕门枢轴运动的结果。人字闸门上的这个力作用点被称为启闭推拉点。人字闸门启闭方式分柔性启闭和刚性启闭两种。两种启闭方式的启闭推拉点在人字闸门上的平面位置应有所不同。液压传动的启闭在现代船闸中为常见的刚性启闭