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底轴驱动式翻板钢闸门是近年来逐步兴起的一种双向挡水结构,由于具有门顶过水形成人工瀑布、结构隐蔽、卧门行洪、开度无级可调等景观特点而被广泛应用于城市河道管理中,最典型的是建于2005年的上海苏州河口闸。但是从力学结构反视之,该闸门结构部分采用了一些违反设计原则的结构,势必会影响工程结构的使用安全,尤其体现在结构疲劳方面。由于该类型闸门在设计过程中并未考虑疲劳设计,因此也就未有疲劳寿命.但是历来结构事故中,疲劳破坏及失稳破坏占比达到80%以上,结合门体所受载荷特征,易受到流激振动的特性,可以确信底轴驱动式翻板钢闸门是种结构,因此笔者认为底轴驱动式翻板钢闸门在水利行业的推广值得业内人上的重视与商榨。下面以疲劳破坏为关注点,从结构上的应力集中、焊缝(焊缝组织、焊缝残余应力、焊缝外形)、闸门载荷等角度对该类型闸门的缺陷处进行问题分析.

底轴驱动式翻板钢闸门结构底轴驱动式翻板钢闸门又名钢坝闻,顾名思义是一种通过驱动底轴来操控闻门启闭的一种闸门结构,其主要由门叶结构、底轴、支铰座、拐臂结构、水封结构、锁定结构、冲淤系统等组成;结构连接方式主体以焊接为主,局部以栓接为辅;结构类型可拆分为底轴和支铰支撑组成的多跨超静定结构及以底轴为固端,门叶主纵梁为自由端的悬臂结构两种平面结构。工作运行原理是由液压启闭机驱动拐臂,于轴两端形成扭矩,驱动底轴与闸门绕轴心线旋转。力学模型的角度来看,门叶与底轴连接是典型的悬臂结构;进一步从刚、柔性连接方式来看,连接弧板(梁系端板)与底轴连接部位为栓接、螺栓数目较多且螺栓布置在翼缘内侧、视为半刚性连接;而门叶与连接弧板部位采用的是全熔透焊,视为刚性连接,且该部位应力集中现象严重又为焊缝位置,因此该部位是结构中相对比较薄弱的缺陷部位(部位)另外,大型底轴结构由于厚板缺陷、厚板卷制品界拉长造成位错引起硬化导致塑性下降跪性!因素也是该类型闸门的缺陷部位.二、底轴驱动式硼板钢闸门制作简述底轴驱动式翻板钢闸门是典型的弯扭剪组合结构底轴制作:小直径的底轴可直接采用热轧的无缝钢管;直径较大且壁厚的底轴可采用钢板分段卷制后,进行纵缝焊接成段后再运于现场环缝焊接成整体待底轴组装完整后即可将底轴连接弧板通过螺栓紧固于底轴之上:*将闸门吊至***位置后与弧形连接板焊接即可。

底轴驱动液压翻板闸门结构组成在孔口净宽范围内由左、右相对独立的两扇带底轴的门叶组成,相对孔口中心线呈对称布置,孔口中心线处的连接结构采用对各向变位有一定适应能力的Q形橡皮。每扇门叶沿宽度方向由多块的门叶结构用螺栓拼接而成,相邻的门叶结构之间设有纵向止水。门叶与底轴间采用螺栓连接。翻板闸门的上游设一道底水封,采用耐磨损高分子合成硬质材料,为延长使用寿命,补偿磨损量,压板上设有预压板弹簧。侧水封为插拔式具自动补偿功能的双向止水装置,不仅具有止水功能,在出现温变情况下,还具有自动调节功能。翻板闸门允许门顶溢流,门顶设有破水器,以避免局部开启运行时因门顶溢流及启闭操作时造成门后负压。底轴作为门叶纵向悬臂梁的固端和闸门启闭驱动轴是本水闸最重要的构件之一。限度地避免土建结构变形和变位对底轴运行的影响,使底轴受力状态明确,设计将底轴主体在孔口中心线处一分为二,再采用波纹管加滑动止水衬套的柔性连接形式将左右两段底轴连接起来。