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1、本横拉闸门为检修闸门,闸门按照平面框架进行计算。具体参数如下:一、基本资料和结构布置1.闸门基本参数孔口尺寸:12.6mX5.2m(宽X);设计水头:4.Om门叶结构材料:Q235B许用应力:b=160M%,r=95M&。闸门材料常数材料弹性模量E(MPa)泊松比H重力加速度g(zmY)Q235B2100000.398002 .总水压力闸门在关闭位置的总水压力如图所示,其计算公式为a二05yH;BZS=0.5104.7212.82=1416KN3 .结构布置检修闸门为平板门。闸门采用面板+水平次梁+主纵梁+主横梁体系。梁格布置尺寸见图。水平次梁承受上下两个梁格板传来的梯形荷载。主纵梁一方面承受
2、其两侧梁格传来的三角形荷载,同时又承受由水平次梁传来的集中荷载。面板7W眼水平次臬2i三/主镰W次彳次第3林4科娘4百修百松2200主集i2l(lC=M(W2200定8自MO二.门叶结构计算(一)面板面板厚度计算,按照公式如下计算结果如下(不考虑焊角高度)区格a(mm)b(mm)bakP(Nhntnl)a(Nmm2)(mm)面板278419462.480.49ass90.0021.51601.60面板387919461.700.4790.008881.51603.70面板487919461.700.4790.018831.51605.38面板578419462.480.4990.02831.5
3、1606.01面板661219463.180.50.036441.41605.52面板1中,不承受水压力,所以不考虑。综合考虑面板厚度,暂取S=6mm(二)水平次梁横拉闸门水头不高,并且次梁截面型式和布置型式一样,故取第五根水平次梁进行计算(每根梁上荷载可按其相邻间距和之半法)。梁号梁轴线处的水压强度P(KNlml)梁间距(m)h+下2(。卜+avq=PI(ZNm)23.90.390.69252.70.995313.850.99513.780.995423.80.947522.550.90532.80.83527.3880.77由于水平次梁采用相同截面,因此以线荷载最大的5号次梁来进行计算。5
4、号次梁的弯矩图如下:第一跨中最大弯矩M=-9.7KM加支座B处最大弯矩M=16.1KNjn第一跨中最大弯矩M3=-8.3KN.m所以最大弯矩MmaX=M2=16.IKNm(1)支座B处截面特性:1)面板参与次梁作用的有效宽度BB=2b,式中:b为次梁间间距,%=;bl、b2分别为次梁与两侧相邻梁的间距,即:=妇么=270+900=835的22由于o=O2(4+4)=0.2x(2200+2100)=860,则4=860/835=1.03,通过查表得,=0.3072,代入上式中,B=2b=0.3072835=256.5Iw/?,取B=256Wm2)次梁截面特性见表,截面尺寸见图截面特性A(mm2)
5、为(相机)I(mm4)S(tnmi)叱/(加)Wh(rur)数值6322.999.968456534305488685213.9438557.83)强度计算前翼缘正应力为.=MmaX=16.1-10,_23.5MPa=160MP叫685213.9后翼缘正应力为max-16.1 XlO6明 438557.8= 36.7Mpa = 60MPa4挠度验算,最大挠度为ZnaX=O.632鲁= 0.632 X27.388 220041 2.1 105 68456534=0.28 mm=5.6mm,J250ax(三)主梁计算1面板布置在上游,止水布置在下游,主梁布置采用竖向支承在上下主横梁上,纵向主梁承受
6、着由其两侧面板传来的水压荷载及水平次梁传来的集中荷载。为使计算方便,把纵向主梁的荷载可简化为三角形分布的水压荷载。下横梁处的均布荷载q为q=4.0510)300420g=172jKNlmM=240.8KMmIlldAQmaX=264.4KN2主纵梁截面特性:1)面板参与次梁作用的有效宽度BB=Ob,式中:b为隔板间间距,力=妇刍;2bl、b2分别为主纵梁与两侧隔板间的间距,即I=妇=210+2100=2ioOmm22由于/=5330加,则0b=5330/2100=2.538,通过查表得,4=0.784,代入上式中,B=Z?=0.7842100=1646Anvn,取3=164G初2)次梁截面特性
7、见表,截面尺寸见图截面特性A(mm2)%(如)I(mm4)S(mm3)叫(TW7力Wh(w)数值2265689.5343358394124165038343191586308M3)强度计算前翼缘正应力为1=三=2408xl06=62.79地=16。MPaWq3834319后翼缘正应力为=J=2408xl06=.83珈。=160MPaWh1586308max= 19.7 Mpa = 95MPaQS_264.4X1241650XIO7t343358394123)挠度验算,最大挠度为nax=0.632 = 0.63227.388 2200412.1 105 68456534=9.52mm/=!/=5
8、.6mm,250ZnaxL5,其验收公式为:吗=73时,取=1.4;当力/。3时,取=1.5;Ky一支承长边中点弯应力系数;q一面板计算区格中心的水压强度,MPa;5町、均取绝对值。面板6板格进行计算:b=1496mm,a=62nm,ba3;t=Gmm(面板厚度),?=364411?(面板6中心水压力),Ky=O.5,y1=93.9mm(主梁上翼缘到主梁截面重心距离),=zz=10.010-63644=0.03644Nlmtn1=0.03644MPa5,ty=Kyqa22=0.5X0.03644612262=1896MPanjx=my=0.3l89.6=56.88MPa93.9 = 13.3MPaMmax9.7XIO6I为-68456534将上述结果代入公式得%=7JLla=Jl89.62+(56.88-13.3)2-189.6(56.88-13.3)=112GMPcIl.l1.4160=246.4MPa故面板满足强度要求。