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。     

小南川水库弧形工作钢闸门安全检测与评估

水工钢闸门安全检测是判断水库钢闸门运行安全度的重要手段,对于运行几十年的钢闸门更应进行安全检测。以小南川水库为例,对其进行外观、门体材料及尺寸、腐蚀、焊缝、应力与启闭机性能检测。运用有限元软件ANSYS对弧形工作钢闸门的受力状态进行模拟计算,并对校核洪水位下弧形工作钢闸门进行应力分析。根据结构应变实测结果与模拟计算结果,对弧形工作钢闸门的安全状况进行分析,提出检测结论和维修方案建议,为类似工程提供参考。     

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。     

水工弧形闸门流激振动的改进简化力学模型

对弧形闸门危害性的流激振动进行振动控制，其中前提之一是对闸门模型做适当的简化。利用三维有限元方法计算的结构动力特性与简化结构动力特性相等的原则修正弧形闸门简化力学模型，并确定了等效的弧形闸门三维简化结构模型和系统参数。分析和计算表明，建立的简化三维力学模型较好地反映了弧形闸门结构的动力特性和随机脉动压力下的振动反应，可用于安装阻尼器的弧形闸门的智能控制设计。     

支臂弦杆结构对弧形闸门动力学特

应用Ansys有限元分析软件对桁架支臂和A型支臂的弧形闸门进行结构动力学特性分析，计算工程实例结果表明，弧形闸门的支臂弦杆结构型式对闸门的低阶固有频率影响不大，对高阶频率影响较大，而且A型支臂的弦杆位置对高阶频率影响较大。     

支臂弦杆结构对弧形闸门动力学特性的影响

应用Ansys有限元分析软件对桁架支臂和A型支臂的弧形闸门进行结构动力学特性分析。计算工程实例结果表明，弧形闸门的支臂弦杆结构形式对闸门的低阶固有频率影响不大。对高阶频率影响较大，而且A型支臂的弦杆位置对高阶频率影响较大。     

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。     

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.     

某泄洪深孔防射水装置试验性改造研究

分析了某泄洪深孔弧形闸门防射水装置存在的问题,并对其提出了改造方向及措施。最终设计出一种新型防射水装置结构,并选择部分泄洪深孔弧形闸门进行了试验性改造,为其他相类似的闸门防射水装置结构设计提供有价值的参考。     

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。     

基于量纲分析的弧形闸门过流公式及其应用

分析了常规弧形闸门过流公式使用中存在的不足,在阐述基于量纲分析的弧形闸门无量纲关系式的基础上,进一步推导出弧形闸门过流公式,分析了其参数率定方法。将基于量纲分析的弧形闸门过流公式应用于某水利工程弧形闸门的水工物理模型试验中,使用试验数据率定其过流公式参数,并校验了率定精度。理论分析与试验结果表明,与常规的弧形闸门过流公式相比较,基于量纲分析的弧形闸门过流公式更为简单方便,参数率定精度更高,而率定所需的工作量大大减少。     

高水头平面闸门的工程应用

高水头工作闸门通常采用弧形闸门,平面闸门门槽的存在易使高水头泄水建筑物产生空化现象和发生空蚀破坏,故使用较少。通过资料搜索,由于受到结构布置、价格性能、泄水建筑物功能等方面的影响,国内外部分工程的泄洪放空洞的工作闸门也采用平面闸门作为控流设备。     

自动启闭弧形闸门的水压活塞装置

自动启闭弧形闸门的水压活塞装置是根据帕斯卡原理设计的。它利用水库的弃水来启动活塞装置,从而实现弧形闸门的自动启闭。它具有电动卷扬机启闭弧形闸门的功能。在探索利用水力自动控制启闭水工闸门     

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。     

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。     

弧形闸门开度的计算与控制

以荆江分洪南闸弧形闸门为例，根据弧形闸门机构运动关系，严格推导出弧形闸门开度与启闭机卷商之间的换算关系式，井简要说明了开度仪的工作原理与过程。     

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。     

弧型闸门T形焊缝未焊透尺寸检测的探讨

介绍了用直探头、斜探头及测厚仪,对富水水库溢洪道弧形闸门T形焊缝进行检测的方法;根据有关规范和工程实际检测经验,采用4种检测方法在腹板和翼板上相互比对的探测T形焊缝根部未焊透尺寸,所测数据十分准确.解决了T形焊缝根部未焊透尺寸检测数据不易准确判断的技术难题,提高了未焊透尺寸的精确度,控制了工程质量.     

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。     

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。