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188宝金博页面版: 弧形闸门主框架主横梁与支臂单位刚度比常用取值范围研究

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内容提示: 水 利 水 电 科 技 进 展 2002 年 2 月 第 22卷第 1 弧形闸门主框架主横梁与支臂单位刚度比 常用取值范围研究 李宗利 , 徐永田 , 王正中 (1. 西北农林科技大 学水 利与建筑工程学院 , 陕 西 杨凌712160; 2 水 利部建设 与管理司 , 北京100761) 摘要 : 在分析弧形 闸门主框架主横 粱与支臂单位刚度 比的基础上, 运 用结构优 化设计理论 , 分别对 规范推荐的 形、 斜 支臂厦门形三种 门型的主框架进行优化设计 , 并对各 门型的单位刚度比常用取 值范围随闸门宽度与 面板 曲率半径之 比值 、 宽高比、 横粱截面高度与支臂截 面高度之 比值三者问的 变化规律进...

文档格式:PDF | 页数:3 | 浏览次数:81 | 上传日期:2013-10-12 17:26:40 | 文档星级:
水 利 水 电 科 技 进 展 2002 年 2 月 第 22卷第 1 弧形闸门主框架主横梁与支臂单位刚度比 常用取值范围研究 李宗利 , 徐永田 , 王正中 (1. 西北农林科技大 学水 利与建筑工程学院 , 陕 西 杨凌712160; 2 水 利部建设 与管理司 , 北京100761) 摘要 : 在分析弧形 闸门主框架主横 粱与支臂单位刚度 比的基础上, 运 用结构优 化设计理论 , 分别对 规范推荐的 形、 斜 支臂厦门形三种 门型的主框架进行优化设计 , 并对各 门型的单位刚度比常用取 值范围随闸门宽度与 面板 曲率半径之 比值 、 宽高比、 横粱截面高度与支臂截 面高度之 比值三者问的 变化规律进行分析 . 蛄果表明: 三种 门型主框架单位刚度 比的常用取值 范围为: 潜孔 式 为 6~12; 露顶式 形框 架为 3 ~ 9; 斜支臂框 架为 3 ~7; 闸形框架为 2~12. 弧形 闸门跨度与面板 曲 率半径之 比或跨 高比较大时, 单位刚度 比取 小值 ; 反之取 大值 . 关键词 : 弧形闸门; 主框架; 单位刚度比; 优化设计 中图分类号 : TV314 文献标识码 : A 文章编号: 1006— 7647{2oo2)ol 一 0025— 03 彤主框 架 弧形闸门在水利水 电工程 中应用十分广泛 , 实 腹主横梁式弧形 闸门 中, 由主横梁 和支臂构成 的主 框架是弧形闸门的主要承重结构 , 主横梁与支臂 的 单位刚度 比是弧形闸 门设计 的重要参数, 它协调着 框架内力的分配, 其取值合理与否 直接影响着整个 弧形闸门的安全性和经济性 . 对于文献[ 1]推荐 的三 种框架 ( 图 1) , 文献[ 2 ~4] 已分别进行了系统优化 研究 , 得到各 自单位刚度 比常用取值范围. 本文在此 基础上 , 对这三种框架 的单位刚度 比常用取值范 围 进一步 比较 分析 , 探 讨其 合理 取 值, 供工程 设 计 参考 l 广一 ]I — _ r —] ]工 一 工 一r 1——1 1 一 [ 一 圄 1 三种主横梁式弧形 闸门主框架 1 单位刚度比合理取值初步分析 1. 1影响单位刚度比的因素 文献[1]推荐的三种主框架(图 1) , 其计算简图 可按下端铰接、 承受均布荷载处理 , 主横粱与支臂单 位刚度 比的定义式为 = ( 1) 式中: ^ 为主横梁截面惯性矩; b 为主横梁两支 承间 跨度 ; 厶为支臂截面惯性矩 ; 为支臂长度. 从式 ( 1)可以看出, 影响单位剐度比的因素是主 横梁和支臂的截面惯性矩 、 主横梁跨度及支臂长度 主横梁和支臂截 面惯性 矩又决定于 主框架内力 也 就是说单位刚度比决定于主框架 内力和框架几何尺 寸. 而单位剐度比却协调着主框架的内力分配, 单位 剐度比与主框架 内力相互影响, 但这些影响 因素均 取决于弧形闸门的 L 口尺寸 、 设计水头和面板 曲率 半径及它们之问的相对 比例关系等 1. 2单位刚度比与主框架经济性的关系 单从支臂经济性来分析 , 支臂属于偏心受压构 件 , 在孔 口尺寸 、 框架 布置 型式和水头一定 的情 况 下, 斜支臂框架支臂轴力随水平坝 4推力 的增大而稍 增大 , 其余两种直支臂框架 的支臂轴力均是恒值 , 而 最大弯矩则与主框架水平御 I推 力成 正比. 要使支臂 截面比较小 , 最有效 的方法是减小主框架水平侧 推 力, 对直支臂框架减小 主框架水平侧推力是惟一的 方法, 且减小主框架水平侧推力也能降低闸墩的造 价. 对于 形及 斜 支 臂框 架 , 若 取 悬 臂段 长 度 为 0. 2B ( B 为主梁跨度) , 斜支臂支铰 中心至框架剐结 作者简介: 李宗和( 1 9 一 ) , 男、 陕西风翔人, 副教授, 硕士 从事术』 ‘ 结构教学及研究 维普资讯 http://www.cqvip.com

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