锈蚀对弧形钢闸门的强度及动力特性的影响

基于一在役40多年的弧形钢闸门,根据主要构件的检测蚀余厚度,采用有限元软件ANSYS以及薄壁结构分析理论,建立反映实际锈蚀情况的三维有限元静动力分析模型,详细计算分析了弧形钢闸门锈蚀前后的应力和变形规律,并对其进行耐久性评估,计算结果表明弧形闸门在锈蚀后应力分布变化明显,闸门强度和稳定性均有不同幅度降低;锈蚀后闸门的振动频率明显降低,考虑水体时,闸门低阶自振频率的下降更为明显,于安全不利。十分必要定期对在役闸门进行安全检测和评价。     

浑河闸弧形钢闸门安全性检测与分

介绍了辽宁省浑河闸弧形钢闸门检测内容和方法及根据检测结果采用三维有限元法对钢闸门安全性进行了系统的计算和分析，为钢闸门改造提供了基础依据。     

调水工程弧形闸门振动测试分析及除振措施

随着多项调水工程陆续开工，对调水工程节制弧形闸门安全研究也变得重要。通过弧形闸门振动原因对比分析发现调水工程弧形闸门发生振动的概率不比高坝弧形闸门低；以实际案例对调水工程弧形闸门进行了振动原型观测及除振措施探索。通过振动位移、振动位移（振幅）和频率关系、振动应力多参数综合分析该闸门振动在安全范围内；通过对振动成因分析提出了运行工况下微调闸门一侧油缸的应急除振措施，闸门振动量级明显减小，振动加速度最大可减小621%。闸门除振分析思路及应急除振措施可为类似工程提供参照。     

弧形钢闸门抗滑稳定可靠性分析

以弧形钢闸门自重、静水压力、闸墩及护坡自重、闸墩基础与地基间的摩擦系数和基底粘着力等因素作为随机变量,探讨了弧形钢闸门抗滑稳定可靠性分析方法,建立了抗滑稳定极限状态方程。结合工程实例对弧形钢闸门抗滑稳定可靠性进行了定量分析,可靠性指标b为4.1688,失效概率Pf为6.717×10-5,并与传统的容许应力法作了比较。结果表明,该方法更科学、更合理、更具有实际意义。     

苏丹Merowe大坝低位泄水洞弧形工作闸门流激振动试验

苏丹Merowe大坝低位泄水洞弧形工作闸门已运行3年,每年汛期其水封系统、出水口耐磨钢衬均出现不同程度的损害。为探究闸门在运行中是否存在危害性振动导致病害发生,制作几何比尺为1∶15的水弹性模型进行流激振动试验。6种水位条件下,对弧形闸门分别进行静力试验和动力试验,以此评估闸门的流激振动安全性。试验结果表明该闸门结构受力均匀,闸门实测最大静应力为-76.19MPa,最大动力放大系数为1.11,符合闸门设计规范,闸门强度有较大的安全储备;闸门最大振动加速度为0.597 g,通过与国内有关工程资料的比对,判定闸门振动强度处于中等以下,没有可见的剧烈振动现象发生,从而推断水封系统的病害并非闸门流激振动所致,其真正原因有待进一步研究探讨。     

子洪水库弧形闸门破坏原因分析

分析了山西省子洪水库输水洞出口弧形闸门发生破坏的原因，主要是由于该闸门在设计、制造、安装过程中没有严格按规范执行，在后期的运行中疏于管理。并对闸门破坏部分进行了修复，修复后运行情况良好。     

泄洪道底孔弧形闸门检测及其加固

以某水力发电厂的泄洪道底孔弧形闸门的检测为例,阐述重要闸门检测的内容、方法,包括闸门的巡视检查、外观及腐蚀状况检测、材质检测、焊缝超声波无损探伤、启闭机性能检测、结构应力测试以及结构静力分析计算,并对该弧形闸门存在的问题,提出了相应加固方案。对类似的水工金属结构检测工程有一定的借鉴作用。     

泄洪道底孔弧形闸门检测及其加固方案

以某水力发电厂的泄洪道底孔弧形闸门的检测为例,阐述重要闸门检测的内容、方法,包括闸门的巡视检查、外观及腐蚀状况检测、材质检测、焊缝超声波无损探伤、启闭机性能检测、结构应力测试以及结构静力分析计算,并对该弧形闸门存在的问题,提出了相应加固方案.对类似的水工金属结构检测工程有一定的借鉴作用.     

水工钢闸门的检测及强度计算

水工钢闸门的检测已成为保障水利水电工程安全运行的一项重要技术措施,一项专业性、技术性、实践性都很强的工作,但目前尚无专门的规范可以遵循.根据有关的规范及工程实际检测的经验,提出了钢闸门锈蚀、变形与破损的检测方法以及锈蚀厚度测定后,闸门面板的强度计算方法.成果为水工钢闸门的检测及其强度计算提供了依据.     

弧形闸门物理模型试验分析研究

弧形闸门具有启闭力小、过流流态好等优点,但是弧形闸门在高淹没度条件下启闭时,水流脉动压力会对门体的安全运行造成极不利的影响。结合某水利枢纽工程实例进行弧形闸门的物理模型试验,对闸门在不同工况下的流态、动水压强、闸门启闭力和支铰推力进行了观测或分析。试验结果显示,当上下游水位差较大、闸门开启高度较大时,闸门后会形成明显的强烈漩滚,而且水流漩滚对闸门有明显的拍击作用,闸门上下游面板的时均动水压强总体上呈底部大、上部小的分布规律。最大启门力为3 145kN,没有超过启闭机的容量。随着闸门挡水水位的升高,支铰推力也随之增加,最大支铰推力为12 475kN。基于以上结果,为闸门的安全运行提出了一些措施和建议。     

基于J法的水工钢闸门可靠度分析

基于结构可靠度理论，通过对影响水工钢闸门可靠度的主要随机变量的统计分析，在用三维有限元计算闸门强度控制点的基础上，利用应力系数法，获得闸门在失效模式下的极限状态方程。对某工程闸门在三种不同水位作用下，采用JC法分别计算了该闸门初始运行期和工作30年后的结构可靠指标，最终对闸门的可靠度进行了初步的安全评估，为水工金属结构的安全评估工作提供一种新的途径和方法。     

西北口水库启门不对称原因分析及解决措施

通过对西北口水库溢洪道弧形闸门的原型观测,发现该闸门在开启的初期处在单边受力状态之下,单边启门力测试的最大值达到了理论计算值2倍之多,这种启门不对称过程对闸门的安全运行威胁很大,可能会造成闸门出现严重事故。对该闸门在启门过程中的启门力变化趋势作了认真分析研究,并提出了一些改进措施。     

围堤养殖渔场引水隧道钢闸门牺牲阳极防腐蚀系统设计

针对钢闸门在海水中极易腐蚀的特点,对工作于海水中的钢闸门采用了牺牲阳极的防腐蚀系统设计,确保了钢闸门金属结构的安全运行,并且延长了使用寿命。      

基于模态叠加法的弧形闸门流激振

水利水电工程泄水弧形闸门的流激振动现象是十分普遍的,这些振动有时会影响工程安全运行,甚至会造成结构失事,一直受到设计和管理人员的重视。基于模态叠加法,提出了水工结构流激振动反分析方法,可用于由少量测点的动位移实测值反馈分析出整个结构在水流动力荷载作用下的动位移场和动应力场。通过反分析计算得到的弧形闸门应力值与使用Ansys有限元计算软件的计算值进行对比,可以看出,反分析计算结果与实际计算结果非常接近,从而验证了动位移、动应力反分析程序的正确性,并通过与水弹性模型试验的比较进一步验证了反分析程序的正确性。     

新政航电泄洪弧形闸门水动力特性

水流诱发闸门振动是水利工程中一项重要研究课题，根据闸门流激振动水弹性试验模拟原理，结合嘉陵江新政航电泄洪弧形闸门设计了水弹性模型。并在此基础之上进行了不同开启程度的闸门水动力荷载测量试验以及流激振动应力、位移响应试验，并对该闸门进行了动力安全分析，提出了避免闸门产生有害振动措施和建议。     

水工金属结构腐蚀性危害分析

针对全省“98”特大洪水后 ,水利工程水毁严重 ,2 0世纪五六十年代建设的水工钢闸门都超期服务、带病工作的情况 ,通过对少量水闸的安全检测成果进行分析 ,找出了水工钢闸门锈蚀产生的原因 ,提出了相应的防腐措施     

平面闸门门槽对闸孔脉动压力影响的试验研究

平面闸门具有结构简单、运行可靠等优点,但是相对于弧形闸门平面闸门具有闸门槽。当平面闸门在启闭时或正常工作时水流脉动压力会对门体的安全运行造成极不利的影响。而闸门槽破坏了闸下水流流道的连续性,使得闸下水流脉动压力更为复杂。利用压力脉动传感器通过试验方法对闸下水流脉动压力进行研究。分别在闸门有槽和无槽条件下对闸门中断面底部测点以及闸门侧断面底部测点进行试验分析。对试验数据进行系统性分析可得到闸下水流脉动压力概率密度属于正态分布,闸门有槽条件下闸门底部测点水流脉动压力大于闸门无槽条件下闸门底部测点水流脉动压力等结论。试验结论为研究平面闸门门槽对闸下水流脉动压力的影响提供依据。     

水工弧形钢闸门振动及启闭机械维护分析

水工弧形钢闸门振动问题对水利枢纽营运安全具有重要意义。分析结构形式、工作性态与水力环境特点,得到环境边界条件、水流特性与结构自身形式对振动特性影响规律。数值计算与监测资料分析表明,开启角度、相对水深和结构形式均影响闸门振动位移、振动加速度、基频、自振频率等变化规律。     

水工金属结构腐蚀牲危害分析

针对全省“98”特大洪水后，水利工程水毁严重，20世纪五六十年代建设的水工钢闸门都超期服务、带病工作的情况，通过对少量水闸的安全检测成果进行分析，找出了水工钢闸门锈蚀产生的原因，提出了相应的防腐措施。     

淤泥对弧形钢闸门启门力影响的计算方法

为了估算泥沙淤积对弧形钢闸门启门力的影响,提出了一个计算公式.该公式将门前淤泥考虑为由粗细颗粒组成的宾汉体,同时考虑了泥沙附着力的力矩、梁格中附带泥沙重力的力矩、转动铰摩阻力的力矩、止水摩擦力矩、下吸力的力矩以及闸门重力和外加重力的力矩对弧形钢闸门启门力的影响.并利用该公式计算的弧形钢闸门启门力和西洱河二、四级电站泄洪闸门的实测资料进行对比得出：在门前泥沙淤积厚度较低的情况下,弧形钢闸门的启门力矩主要由闸门重力和外加重力决定,但是由泥沙引起的启门力矩变化也是不容忽视的,是导致闸门开启困难的影响因素之一,因此在设计过程中应充分考虑泥沙淤积对闸门启门力的影响,制定出合理的操作和维护方案,以防止闸门启闭困难情况的出现;该公式在计算门前有泥沙淤积情况下的启门力时,其计算精度能够满足工程实际需要.