一、设计资料
闸门形式：溢洪道露顶式平面钢闸门；
孔口净宽：9.00m；
设计水头：5.50m；
结构材料：Q235钢；
焊条：E43；
止水橡皮：侧止水用p形橡皮；
混凝土强度等级：C20。
规范：《水利水电工程钢闸门设计规范》 （SL 74-95）。
二、闸门结构的形式及布置
（1）闸门尺寸的确定（图1）。
1）闸门高度：考虑到风浪产生的水位超高为0.2m，故闸门高度= 5.5 + 0.2 = 5.7（m）；
2）闸门的荷载跨度为两侧止水的间距：L1 = 9m；
3）闸门的计算跨度：L = L0 + 2d =9+2×0.2=9.4(m)； （2）主梁的形式。主梁的形式应根据水头的大小和跨度的大小而定，本闸门属于中等跨度，为了方便制造和维护，决定采用实腹式组合梁。 （3）主梁的布置。根据闸门的高跨比，决定采用双主梁。为使两个主梁设计水位时所受的水压力相等，两个主梁的位置应对称于水压力的合力作用线 = H/31.83m(图1)并要求下臂梁和0.4 m。上臂梁 ,今取
a=0.63≈0.12H=0.66(m)
主梁间距
2b=2(y~-a)=2×1.2=2.4(m)
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则
c=H-2b-a=5.5-2.4-0.63=2.47≤0.45H（满足要求）
（4）梁的布置和形式。梁格采用复式布置和等高连接，水平次梁穿过横隔板上的预留孔冰被横隔板所支承。水平次梁为连续梁，其间距应上疏下密，使面板各区格需要的厚度大致相等，梁格布置具体尺寸如 图2 所示。 （5）连接系的布置和形式。
1）横向连接系，根据主梁的跨度，决定布置 道横隔板，其间距为 2.35 m，横隔板兼作竖直次梁。
2）纵向连接系，设在两个主梁下的翼缘的竖平面内。采用斜杆式桁架。
（6）边梁与行走支承。边梁采用单复式，行走支承采用胶木滑道。
三、面板设计
根据《水利水电工程钢闸门设计规范》 （SL 74-95），关于面板的计算，先估算面板的厚度，在主梁截面选择之后再验算面板的局部弯曲与主梁弯曲的折算应力。
（1）估算面板厚度。假定梁格布置尺寸 图2 所示。面板厚度按式计算
当b/a 3 时，a = 1.5 ，则
当b/a> 3 时，a = 1.4 ，则
现列 表 1 进行计算。
表1 面 板 厚 度 的 估 算
区格 | a(mm) | b(mm) | b/a | k | P(N/mm) | | t(mm) |
I | 1450 | 2340 | 1.62 | 0.584 | 0.006 | 0.059 | 5.81 |
II | 1060 | 2340 | 2.22 | 0.500 | 0.019 | 0.097 | 6.99 |
III | 680 | 2340 | 3.46 | 西安文理学院学报 0.500 | 0.028 | 0.118 | 5.61 |
IV | 650 | 2340 | 3.62 | 0.500 | 0.036 | 0.134 | 6.09 |
V | 590 | 2340 汽车节能补贴2014 | 3.98 | 0.500 | 0.043 | 0.147 | 6.07 |
VI | 580 | 苏州通安事件 2340 | 4.05 | 0.750 | 0.049 | 0.192 | 7.79 |
| | | | | | | |
注 1、面板边长a、b都从面板宇梁格的连接焊缝算起，主梁上翼缘宽为140mm (详见后面)
2、区格I、VI中的系数k由三边固定一边简支板查得。
根据表1计算，选用面板厚度 t = 8 mm。
（2）面板与梁格的连接计算。面板局部绕曲时产生的垂直于焊缝长度方向的横向拉力P按式max计算，已知面板厚度t=8mm，并且近似地取板中最大弯应力σmax =【σ】=160 N/mm2 则
max = 0.07×8×160=89.6（N/mm）
乙醇胺面板与主梁连接焊缝方向单位长度内的剪力
T=VS/2I0 =441000×620×8×306/2×1617000000=207(N/mm)
由式计算面板与主梁连接的焊缝厚度为
hf=((p/1.22)2+T2)^(1/2)/(0.7[τth)=√89.6×89.6+207×207/0.7×115=2.8(mm)
面板与梁格连接焊缝取其最小厚度hf=6 mm
四、水平次梁、顶梁和底梁的设计
（1）荷载与内力计算。水平次梁和顶、底梁都是支承在横隔板上的连续梁，作用在它们上面的水平压力可按式计算。
列 表2 计算后得
εq=154.75kN/m
表2 水 平 次 梁 、 顶 梁 和 底 梁 均 布 荷 载 的 计 算
梁 号 | 梁轴 线处 水压 强度 | 梁间距（m） | （m） | （kN/m） | 备 注 |
1顶梁 | | | | | 顶梁荷载按下图计算中国同性恋者 |
1.52 |
2 | 13.4 | 1.350 | 18.09 |
1.18 |
3上主梁 | 25.0 | 0.975 | 24.38 |
0.77 |
4 | 32.5 | 0.745 | 24.21 |
0.72 |
5 | 39.6 | 0.715 | 28.31 |
0.71 |
6下主梁 | 46.6 | 0.680 | 31.69 |
0.65 |
7底梁 | 52.9 | 0.425 | 22.48 |
|
| | | | | |
根据 表2 计算，水平次梁计算荷载取28.31kN/m,水平次梁为四跨连续梁，跨度为2..35m（图3）。水平次梁弯曲时的边跨中弯矩为
M次中=0.077ql2=0.077×28.31×2.35×2..35=12.04(kN﹒m)
支座B处的弯矩为
M次B ==0.107ql2=0.107×28.31×2.35×2.35=15.63(kN﹒m)
（2）截面选择。
W=M/[σ]=×106/160=97688mm3
考虑到利用面板作为次梁截面的一部分，初选 [ 18 a 由附表6.3查的：A=2569；；；b=68mm；d=7mm。
面板参加次梁工作有效宽度分别按式及式或（其中）计算，然后取其其中较小值。
B≤b1+60t= 68+6×8=548mm
（对胯间正弯矩段）
（对支座负弯矩段）
按5号梁计算，设梁间距(720+710)/2=715(mm)。确定式中面板的有效宽度系数 时，需要知道梁弯矩零点之间的间距与梁间距b比值。对于第一跨中正弯矩段取= 0.8l=0.8×2350=1880 。对于支座负弯矩段取 =0.4×2350=940。
表3 面 板 有 效 宽 度 系 数 和
| 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3 | 4 | 5 | 6 | 8 | 10 | 12 |
| 0.20 | 0.40 | 0.58 | 0.70 | 0.78 | 0.84 | 0.90 | 0.94 | 0.95 | 0.97 | 0.98 | 1.00 |
| 0.16 | 0.30 | 0.42 | 0.51 | 0.58 | 0.64 | 0.71 | 0.77 | 0.78 | 0.83 | 0.86 | 0.92 |
| | | | | | | | | | | | |
根据查 表3，得
豫公网安备41160202000603
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