成都青羊鑄鐵鑲銅閘門公司創(chuàng)新企業(yè)平面直升閘門廣泛運用于水利樞紐中,目前對于水工閘門的流激振動機理尚未有較清楚的解釋,平面閘門振動分為順流向與垂直振動兩個方面,劉海浪[1]在分析水工平面閘門的流激振動機理中認為平面閘門順流向振動主要是由渦激振動和流體慣性機制引起的。郭桂禎等[2]從流量系數(shù)和流體慣性角度分析了平面閘門垂向振動機制和性。平面直升閘門在部分開啟狀態(tài)下或啟閉的中,受到非均勻動水荷載的作用,其振動類型和振動程度取決于閘門結(jié)構(gòu)、水流條件及其閘門與水流之間的耦合作用。特別是在閘后為淹沒條件的情況下,水流結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜,并且水流在瞬時情況下是湍動的,不同時刻其水位及速度矢量是隨時間變化的;同一時刻,閘門的振動響應(yīng)又是如何,兩者之間相互影響及耦合作用是值得深入研究的。KOSTECKI[3]結(jié)合渦與邊界元法數(shù)值模擬了平面閘門后有壓情況下的二維流場,到了閘下渦脫落。肖興斌[4]結(jié)合水電站排沙底孔工作平板閘門進行了高水頭閘門水力特性試驗研究基本情況1.1工程簡介淮陰閘位于淮安市淮陰區(qū)楊莊,是分淮入沂淮陰樞紐的主體工程。建于1959年,設(shè)計流量為3000m3/s,校核流量為4000m3/s,共30孔,單孔凈寬10m,總寬345.4m,閘底高程6.0m。2004年4月進行加固。加固內(nèi)容包括:①排架,重建工作橋及新建啟閉機房;②增建中墩貼角,底板10cm面層;③對排架等處碳化混凝土采用HS環(huán)氧厚漿涂料防護;④增建胸墻和上游翼墻鋼筋混凝土擋浪墻;⑤更換閘門和啟閉機;⑥電氣設(shè)備更新改造等。1.2閘底板加固概況2001年9月,對閘底板配筋情況進行了檢測,發(fā)現(xiàn)閘底板鑿除檢查配筋面積較竣工圖少。經(jīng)復(fù)核計算,中聯(lián)孔及邊聯(lián)孔底板的實際配筋面積均小于計算值,底板強度不強度規(guī)范要求。初步設(shè)計加固措施:①閘底板表面沿垂直水流向加筋局部鑿深10cm,形成若干條形槽,槽內(nèi)放加強筋,澆筑C30補償收縮細石混凝土,底板頂高程不變;②在每個中墩底部兩側(cè)增建220cm×100cm
成都青羊鑄鐵鑲銅閘門公司創(chuàng)新企業(yè)振動類別1.1振動在外力作用下失去平衡后,受內(nèi)部的彈力或重力作用下振動起來,不再需要外力的推動,這種振動叫做振動。振動的特點是自行按其固有振動,而不再需要外力的作用。1.2受迫振動在外來周期的作用下,振動發(fā)生的振動稱為受迫振動。這個"外來的周期"叫驅(qū)動力(或力)。受迫振動的特點是的受迫振動達到狀態(tài)時,其振動的與驅(qū)動力相同,而與物體的固有無關(guān)。1.3自激振動自激振動是振動中沒有外激勵作用,由自身能量轉(zhuǎn)換維持的振動,簡稱自振。形成自激振動的條件是在同一個振動周期內(nèi),從能源輸入的能量等于消耗的能量。1.4參數(shù)振動參數(shù)振動是除振動、受迫振動和自激振動以外的又一種振動形式,產(chǎn)生參數(shù)振動的稱為參變。參數(shù)振動由外界的激勵產(chǎn)生,但激勵不是以外力形式施加于,而是通過內(nèi)參數(shù)的周期性改變間接實現(xiàn)。2工作閘門振動的評價2.1評價等級工作閘門在運水利工程,是對我國的水資源進行調(diào)配的一種工程,主要調(diào)配的是我國的地下水和地表水。這樣做的目的就是合理的調(diào)配水資源,讓水資源達到相對平穩(wěn)狀態(tài)。雖然說上的水是我們生存不能缺少的資源,但是有很多是人們需求之外的,我們就需要進行控制水流方向,避免出現(xiàn)因水引起的災(zāi)害。對水調(diào)配就需要水閘對水的放行和阻攔。新剛成立的時候,在水利工程上使用的閘門都有很多缺陷,由于貧窮,沒有資金進行閘門研究。我國在初期建設(shè)的水利工程,都是請國外的人設(shè)計的。之后,我國在了防洪的能力,開始摸索前進,對閘門開始研究。國外的很多在閘門的研究上是比較早的,當時技術(shù)還不是比較成熟,他們對閘門在應(yīng)用方面的也是非常多的,所以我國要在水利工程建設(shè)閘門的創(chuàng)新和發(fā)展中多多借鑒一下國外閘門技術(shù)的成果。1.閘門的特點閘門在水利中的應(yīng)用是十分廣泛的,它利用自身的特點在工作中發(fā)揮了自己的強項:(1)在水利工程中很多閘門的結(jié)構(gòu)是弧形結(jié)構(gòu)。閘門它左右支鉸軸由一個空心圓筒聯(lián)
成都青羊鑄鐵鑲銅閘門公司創(chuàng)新企業(yè)水下臥倒閘門是一種新型的閘門,不需要地上啟閉設(shè)施,在地面以上維持了原貌,很好的了人們對景觀上的要求。這種雙向過水的下閘門,能很好地調(diào)節(jié)城市河流的水位,做到河水長流,維持了城市河流的生態(tài)。因此,水下臥倒閘門在現(xiàn)代城市景觀水利建設(shè)中具有廣闊地應(yīng)用前景。水工閘門的和正常工作對于整個水利樞紐是至關(guān)重要的。然而在工程實際中,閘門振動甚為普遍。有人對閘門的振動原因做了的總結(jié)[1]。水工閘門結(jié)構(gòu)的振動是一個復(fù)雜的水彈學(xué)問題:①作為激勵的水動力荷載按不同的工程及具體的泄水道邊界條件具有不同的荷載型式;②面因結(jié)構(gòu)的構(gòu)造特征不同,使結(jié)構(gòu)的振動性質(zhì)亦具有多樣性。如受迫振動、自激振動及參數(shù)振動等。其中危害性大的是閘門結(jié)構(gòu)在特殊水動力荷載作用下產(chǎn)生共振及由空流作用下誘發(fā)的閘門振動[2]。水流的脈動壓力是閘門受迫振動的重要因素,而水流脈動壓強的特征值一般要通過水工模型試驗來確定。有人總結(jié)了平面閘門、弧形閘門、水力自控閘在水利工程中,閘門的布置或設(shè)計如果存在技術(shù)上欠缺或由于閘門在惡劣的水流條件下運行等原因,均能引起閘門的振動。閘門振動除給人以不感外,強烈的閘門振動能使門體結(jié)構(gòu)或焊縫開裂,甚至發(fā)生閘門變形損壞。嚴重時更可能建筑物軟基的失穩(wěn)或造成大壩失事等后果。因此,應(yīng)當引起我們的注意。 影響閘門振動的因素很多,大致可歸納出以下幾點原因: 一、由于閘門漏水而引起的閘門振動 這種閘門振動是由于閘門止水的自激振動引起的(見下圖)。當閘門止水橡皮安裝誤差過大或者止水座不平整度太大時,水流從止水與面的縫隙中,如圖(a)所示。這種射流在止水頭部形成負壓,使止水橡皮帶吸向止水座,封閉了射流間隙,如圖(b)所示。這時負壓消失。而止水橡皮由于自身的彈性被彈回,故又出現(xiàn)間隙,如圖八)所示,射流又開始。如此往復(fù)循環(huán),使止水以一定產(chǎn)生振動,即本文所指止水的自激振動。當止水的這種自激振動與閘門門體的自振接近時,就會引起整個閘門振動。