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底軸驅(qū)動式翻板鋼閘門是近年來逐步興起的一種雙向擋水結(jié)構(gòu),由于具有門頂過水形成人工瀑布、結(jié)構(gòu)隱蔽、臥門行洪、開度無級可調(diào)等景觀特點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于城市河道管理中,最典型的是建于2005年的上海蘇州河口閘。但是從力學(xué)結(jié)構(gòu)反視之,該閘門結(jié)構(gòu)部分采用了一些違反設(shè)計原則的結(jié)構(gòu),勢必會影響工程結(jié)構(gòu)的使用安全,尤其體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)疲勞方面。由于該類型閘門在設(shè)計過程中并未考慮疲勞設(shè)計,因此也就未有疲勞壽命.但是歷來結(jié)構(gòu)事故中,疲勞破壞及失穩(wěn)破壞占比達(dá)到80%以上,結(jié)合門體所受載荷特征,易受到流激振動的特性,可以確信底軸驅(qū)動式翻板鋼閘門是種結(jié)構(gòu),因此筆者認(rèn)為底軸驅(qū)動式翻板鋼閘門在水利行業(yè)的推廣值得業(yè)內(nèi)人上的重視與商榨。下面以疲勞破壞為關(guān)注點(diǎn),從結(jié)構(gòu)上的應(yīng)力集中、焊縫(焊縫組織、焊縫殘余應(yīng)力、焊縫外形)、閘門載荷等角度對該類型閘門的缺陷處進(jìn)行問題分析.

底軸驅(qū)動液壓翻板閘門結(jié)構(gòu)組成在孔口凈寬范圍內(nèi)由左、右相對獨(dú)立的兩扇帶底軸的門葉組成,相對孔口中心線呈對稱布置,孔口中心線處的連接結(jié)構(gòu)采用對各向變位有一定適應(yīng)能力的Q形橡皮。每扇門葉沿寬度方向由多塊的門葉結(jié)構(gòu)用螺栓拼接而成,相鄰的門葉結(jié)構(gòu)之間設(shè)有縱向止水。門葉與底軸間采用螺栓連接。翻板閘門的上游設(shè)一道底水封,采用耐磨損高分子合成硬質(zhì)材料,為延長使用壽命,補(bǔ)償磨損量,壓板上設(shè)有預(yù)壓板彈簧。側(cè)水封為插拔式具自動補(bǔ)償功能的雙向止水裝置,不僅具有止水功能,在出現(xiàn)溫變情況下,還具有自動。翻板閘門允許門頂溢流,門頂設(shè)有破水器,以避免局部開啟運(yùn)行時因門頂溢流及啟閉操作時造成門后負(fù)壓。底軸作為門葉縱向懸臂梁的固端和閘門啟閉驅(qū)動軸是本水閘最重要的構(gòu)件之一。限度地避免土建結(jié)構(gòu)變形和變位對底軸運(yùn)行的影響,使底軸受力狀態(tài)明確,設(shè)計將底軸主體在孔口中心線處一分為二,再采用波紋管加滑動止水襯套的柔性連接形式將左右兩段底軸連接起來。

底軸驅(qū)動翻板閘門適合于閘孔較寬(10~100 m)而水位差比較小(1~7 m)的城市景觀工程,或山區(qū)河道洪水急漲,要求快速開閘泄洪的工程。由于可以將孔口設(shè)計的比較寬,可以省去數(shù)孔中間閘墩,所以不僅結(jié)構(gòu)簡單,而且可以節(jié)省土建投資。該閘門能夠?qū)崿F(xiàn)雙向擋水及立門蓄水或防洪,臥門行洪排澇;閘門啟閉靈活快速、開度無級可調(diào)且調(diào)度方便;啟閉設(shè)備隱蔽,門頂過水形成人工瀑布,大,臥門時無礙通航。

PGZ型鑄鐵閘門、拱形鑄鐵閘門設(shè)計結(jié)構(gòu)：

PGZ型鑄鐵閘門主要由閘框和閘板兩大部分組成。

1、閘框是閘板的支承構(gòu)件，也是閘板的運(yùn)行滑道，由地腳螺栓安裝固定在水閘閘墩及閘底板的二期混凝土中，將閘板所承受的全部水壓力安全傳遞到閘室中。

2、為科學(xué)合理節(jié)約材料及減輕自重，其斷面制成格構(gòu)式，斷面尺寸按所受荷載大小和閘板運(yùn)行情況綜合考慮。閘板是用來封閉和開啟孔 口的活動擋水構(gòu)件， 板面四周設(shè)鑄鐵邊框梁 ， 為提高閘板的強(qiáng)度 ， 板面制成拱形， 拱的圓心角按 6 0 度設(shè)計，以降低其所受的水壓力。

3、為便于制造、 運(yùn)輸和安裝 ， 閘板可制成上下幾部分 ，待到安裝現(xiàn)場后再用螺栓連接組裝成整體 ，連接處上下板設(shè)置法蘭和筋板使其成為閘板的中間橫梁， 以提高閘板的縱向剛度 ， 在寬度方向設(shè)置縱向筋板 ，以提高其橫向剛度，同時起到縱梁的作用。

4、PGZ型鑄鐵閘門主要由閘框、閘板、吊座及緊閉斜鐵等零部件組成。為克服以往鋼門易銹蝕的缺點(diǎn)，閘框、閘板全采用鑄鐵組成，其中閘框又由上橫梁、下橫梁、左直梁、右直梁組成。

5、為了制造、運(yùn)輸、安裝方便，閘板一般根據(jù)其大小或高度情況由上下幾部分拼裝組成。

6、閘門按閘板形狀的不同，分為PZ平板和PGZ拱形兩大類。具體選用可根據(jù)閘孔尺寸、承壓水頭、啟閉型式、閘門自重等方面加以綜合比較確定。

7、閘門按閘板結(jié)構(gòu)的組合不同，分為整體式和組裝式兩大類。小規(guī)格的閘門一般制成整體式，但機(jī)械運(yùn)輸條件較差的施工安裝點(diǎn)的閘門亦可制成組裝式，以便于人工運(yùn)輸。中等規(guī)格以上的閘門一般均可制成組裝式。