泄洪闸6615.5弧形门设计计算书

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1、竹格多水电站 泄洪闸弧形工作门 设计计算书竹格多水电站泄洪闸6615.5弧形工作门技施设计计算书2004-111.基本参数： 11闸门型式： 潜孔式弧形闸门 12孔口尺寸： 66 m 13设计水头： 15.5m 14弧面半径： 12 m 15支铰高程： 2277.00 m 16底坎高程： 2269.50 m 17平台高程： 2284.60 m 18支铰型式： 球面滑动轴承 19支臂型式： 双斜支臂 110启闭机型式： 斜拉卷杨式启闭机 111启闭机容量： 2400KN 112启闭机杨程： 8 m113启闭机吊点间距： 3.6m 114闸门主要材料： Q235B 115支铰材料： ZG31057

2、0 116孔口数量： 3孔 117闸门数量： 3扇2、总水压力计算：（见附图1）水平水压力： 附图1总水压力：封水面板弧长：选取面板弧长为：l=l0+150=7100+1507250mm主次梁按附图2分配尺寸： 附图2面板弧长：110对应角度：700对应角度：750对应角度：800对应角度：850对应角度：900对应角度： 590对应角度：3、面板计算：（见附图3，按9个区格分别计算） 附图331 区格 其中：a1=590mm b1=1200mm b/a=1200/590=2.034 3 k=0.497 =156.9Mpaq1=9.29410=92.94KN/=9.294104Pa32区格：

3、其中：a2=900mm b2=1200mm b/a=1200/900=1.33 3 k=0.41992 =156.9Mpaq2=10.030510=100.305KN/=1.00305105Pa33区格： 其中：a3=900mm b3=1200mm b3/a3=1200/900=1.33 3 k=0.41992 =156.9Mpaq3=10.910510=109.105KN/=1.09.105105Pa34区格： 其中：a4=850mm b4=1200mm b4/a4=1200/850=1.412 3 k=0.43816 =156.9Mpaq4=11.750510=117.505KN/=1.1

4、7505105Pa35区格： 其中：a5=800mm b5=1200mm b5/a5=1200/800=1.5 3 k=0.454 =156.9Mpaq4=12.524510=125.245KN/=1.25245105Pa36区格： 其中：a6=800 b6=1200 b5/a5=1200/800=1.5 3 k=0.454 =156.9Mpaq4=13.254510=132.545KN/=1.32545105Pa37区格： 其中：a7=750mm b7=1200mm b7/a7=1200/750=1.63 k=0.468 =156.9Mpaq4=13.906510=139.065KN/=1.

5、39065105Pa38区格： 其中：a7=700mm b7=1200mm b7/a7=1200/700=1.71433 k=0.480144 =156.9Mpaq4=14.52510=145.25KN/=1.4525105Pa39区格： 其中：a7=700mm b7=1200mm b7/a7=1200/700=1.71433 k=0.480144 =156.9Mpaq4=15.132510=151.325KN/=1.51325105Pa面板选取=16mm. 材质为:Q235B4、水平次梁计算:41 各次梁的荷载. (见附图4) 附图4 H1=90KN/ H2=92.94KN/ H3=100.

6、305KN/ H4=109.105KN/ H5=117.505KN/ H6=125.245KN/ H7=132.545KN/ H8=139.065KN/ H9=145.25KN/H10=151.325 KN/ H11=155 KN/ Mmax=0.105ql2=0.105105.251.22=15.914KN.mQmax=0.606ql=0.606105.251.2=76.54KN42次梁截面特性.(见附图5) 附图5初选25a槽钢为次梁断面.A=34.91cm2 Wx=269.597cm2 Ix=3369.62cm2 d=7mm t=12mm面板参与次梁工作的有效宽度为: B=2b (支座处

7、为负弯矩)l0=0.4l=0.4120=48cm 2=0.193432B=2b=0.19343277.5=15cm=150mmy2=266-87=179mmI次=151.67.92+3369.62+34.915.42=5885cm443应力计算：=156.9N/mm2=93.2N/mm244挠度计算：5、主框架计算：采用双主横梁布置。51主梁荷载的计算:(见附图2) 总水压力与上、下主梁的夹角为:上=11.3351 下=11.5832 上+下=22.9183上、下主梁承受的水压力为: (按上主梁计算)52框架内力计算:521主梁断面初选:面板参与主梁有效宽度:B=1.b l0=0.63600=

8、2160mm b=900mm 1=0.764B1=0.764900=687mm选取断面见附图6. A=68.71.6161.2801.6502=357.12 cm2y2=848-392=456m522 支座断面特性:(见附图7)面板参与支座断面的宽度: B2=2b l0=0.23600= 88cm b=90cm 2=0.2972 B2=0.297290=26.7cm=267mmA=26.71.61.2161.680502.5=314.92cm2y2=853-509=344mm523 支臂断面特性: 初选如图8支臂断面:A=6024622=304cm2 53 主梁内力计算:(见附图9) h=12

9、000-392=11608mm M=Mc+Mh=-322.416-29.84=-352.256KN.mMMAX=373.18kn.m单个支铰总的侧向力为:H=2H=271.91=143.82KN5 应力计算:541 跨中断面强度: 正应力:542 支座断面强度:正应力: 剪切应力:543支承内侧：544支承外侧：545支臂计算:a. 弯矩作用平面内的稳定验算:由于液压启闭机启门时对弧门支臂有附加力F=FQcos（90-21.1553-23.2315）=500cos45.6132=349.75KNN=V+0.5F=1345.3+349.750.5=1520.175KNb. 弯矩作用平面外的稳定验

10、算:6支铰部分计算：1支铰受力计算: 估算闸门重量为450KN. 启门力为2400KN .见附图10.62固定铰支座: 621 混泥土压应力:初定铰座底板尺寸为:750800 铰支座高500mm 622 铰底板的厚度623 铰座支承厚度验算选用铰座支承厚度为=70mm (内外侧均为70mm.只计算外侧)624 支铰轴的计算:初选轴直径为:300mm.轴上承受的合力:625向心关节轴承承压应力7启闭力计算：1支铰摩阻力矩: Tzd=P.f=5199.0460.15=779.8569kn Md=Tzdr支=779.85690.15=116.98kn.m72 水封摩阻力矩: (门楣用的外PL-B水封.P60B水封按压强3mm计算。每厘米压缩力为：23.2Kg)Tzs1=(60.195)0.5=28.5knTzs2=710223.20.2=6588.8Kg=65.888KNMzs=(Tzs1+Tzs2)r=(28.5+65.888)12=1132.7knm73上托阻力矩：MPt=(0.060.04)9.561012=684KN.m74 重力矩:(闸门处于全关时)MG=4500.812cos23.2315=3969.73knm74 闭门力:75 启门力: 选用2400KN启闭机能满足要求.8支铰,支腿有关角度计算其中：=22.9183/2=11.45915 20