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乌珠水闸闸门计算稿毕业论文.doc

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乌珠水闸闸门计算稿毕业论文.doc

计算书项目名称黄圃镇乌珠水闸重建工程水闸工作闸门设计设计阶段施工图设计审核日期校核日期计算日期中山市水利水电勘测设计咨询有限公司2006年11月水闸闸门设计计算稿第一部分工作闸门一、基本参数和结构布置1、基本参数孔口尺寸宽度3.00m底坎高程1.75m闸前最高运行水位2.88m,相应闸后水位1.20m设计水头1.68m门叶结构材料Q235许用应力σ=0.9160=144Mpa,τ0.99585.5Mpa运行条件动水启闭2、结构布置闸门为露顶式,设三根主梁和三根纵梁,主梁格按等荷载布置,主、纵及边梁全部采用型钢,行走支撑采用滑块,面板布置在外水面,底侧止水布置在内水面,侧止水布置在内水面。闸门支撑跨度为3.27m,侧止水中心距为3.07m,梁格布置简图如下图一所示3、水压力计算闸门总水压力P总=0.5rHs2Hx2Bzs0.5102.8821.223.07105.22KN二、门叶结构计算(一)面板面板厚度按下式计算σαδkqa根据闸门结构布置,面板计算数据及结果如下表(11)表(11)面板计算结果表区格abb/akqα[σ]δⅠ30015755.250.4910.00751.51441.23869891Ⅱ69013251.920289860.4970.00751.51442.86636202Ⅲ55013252.409090910.4970.01451.51443.17685951Ⅳ55013252.409090910.4940.02321.51444.00629828Ⅴ75013251.766666670.4940.02961.51446.17083193Ⅵ75013251.766666670.50.0331.51446.5550553根据计算结果并考虑锈蚀厚度及面板应具有一定的刚度,选定面板厚度为8(mm)。(二)主梁1、荷载与内力主梁为等荷载布置,荷载为q=105.22/33.27=10.73(KN/m)受力简图如图(二)所示支座反力RARB10.733.27/217.54KNQmaxRB17.54KN力矩计算力矩由均布荷载产生,最大力矩为MmaxqlhL0/2Lh/4/210.733.273.27/23.07/4/215.22KN.m2、截面特性面板参与主梁作用的有效宽度Bξ1b,其中b=550750/2650,弯矩零点间距l06300mm,则l0/b=9.69,ξ1=0.973,则,Bξ1b0.973650632.45mm主梁采用32a工字钢截面,其截面尺寸所示截面积为A76.44cm2中和轴至上、下翼缘的距离为y1y216cm惯性矩为Ix11080cm4抗弯截面模量为WmaxIx/y2692.5cm3截面下部对中和轴的面积矩为Sx400.5cm33、强度验算前后翼缘正应力分别为σ1=Mmax/Wmin=15.22100/70.621.56MPaσ中部中和轴处的剪应力为τmaxQmaxSx/Ixδf=16.23MPaτ4、挠度验算f5/384ql4/EI5/38410.7332704/(2.0510511080104)2.15mmf1/60032705.45mm,f<f5、稳定性验算主梁采用32a工字钢,所以主梁的整体性满足要求,可不必验算.(四)纵梁、边梁纵梁和边梁所选用材料与主梁同,其计算略。三、启闭力的计算根据水闸调度运行原则,闸门按水位差为1.50m外水位2.88m,内水位1.2m的动水中启闭方式进行启闭力的计算。门自重G50KN1、闭门时,闸门总水压力P总=0.5rHs2Hx2Bzs0.5102.8821.223.07105.22KN水封受到的水压力为P=20.52.612.612.610.5100.045=7.38(KN),水封因预压而受到的压力为PZS=3.6523.07=22.41(KN)取f3=0.5,则TZS1(7.3822.41)0.5=14.90(KN)滑动摩阻力TZd2P总(f1rf)/R105.22(0.1441.31)/2506.94KN上托力PtγβtHsD1BZS101.04.510.023.075.50(KN)2、启门时,闸门总水压力P总=0.5rHs2Hx2Bzs0.5102.8821.223.07105.22KN水封摩阻力TZS2f3PZS,水封受到的水压力为P=20.52.612.612.611.99.80.045=7.38(KN),水封因预压而受到的压力为PZS=3.6523.07=22.41(KN)取f3=0.5,则TZS222.410.5=11.21(KN)滑动摩阻力TZd2P总(f1rf)/R105.22(0.1441.31)/2506.94KN下吸力PxpsD2BZS200.383.0723.33KN3、闭门力的计算FwnTTZd1TZS1nGGPt1.224.513.9663.474.5112.81KN。4、启门力的计算FwnTTZd2TZS2GPx1.224.538.3852.9438.76106.97KN启闭机选用QPQ1X12.5卷扬式启闭机。

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