水利工程中水闸闸墩结构计算的分析与探讨
关于水闸工程闸墩裂缝的问题分析
分包括闸墩与底板。 通常来说 ， 闸墩底部会受力于闸底板砼 ， 上部则能自由地伸 缩， 而闸墩裂缝酷似于枣核形， 竖直向， 中间大， 两端小。 水闸闸墩裂缝处在墩墙 中部地带 ， 其一般朝上开展 ， 比墩高大约高出—般 ， 上不着顶， 下不着底。 下部与 底板 之 间相 隔ｌ ０ 至３ ０ ｃ ｍ， 一般 是贯 穿性 裂缝 。 实 际上 ， 在新建 与 已建 的大量 水 闸工程当中出现裂缝的闸墩有很多。 就拿最近几年建成的水闸工程来说， 在其 闸墩上均 存在 不同程 度的裂缝 ， 例： 新 建的１ ８ ７ 团南场 闸， 其是 两孔 闸 ， 在施 工过 程 中混 凝土 泵送浇 筑 ， 底板 混凝 土浇 筑９ ｏ 余天后 对 闸墩 进行 浇筑 。 闸墩 浇筑 分 ２ ２ 层， 层有 ４ ｏ 至６ （ Ｚ ＇ ｍ深 ， 层 间间歇 大概 四小 时， 待新 闸建设 完 毕之后 ， 在 中间一 个边墩 与 一个 闸墩均 产生 了贯 穿性 裂缝 。 水 闸闸墩 裂缝 的大范 围出现 说明 的并不是 此类 问题可被 忽视 抑或是 任 由 其 发展 ， 而是表 明其 突出性 。 事实上 ， 裂 缝的控制及 预 防是一个关 乎众多学 科 问 题、 多 个 领域且 不 容易 解决 、 亟 待进一 步研 究 的综合 性 、 系统 性 问题 。 ２ ． 裂缝 成因分 析 为更好 地把裂 缝控制住 并采用有 效手段预 防裂缝产 生 ， 应全 方位剖析 裂缝 的成 因机理 。 众 多工程 实 践证 明 ， 闸墩 裂缝 出现 主要 和混 凝土 的干 缩 、 外部 约 束、 墩体 内外温差、 自生体积变形等因素相关， 一般来说其是多样因素综合作用 的结果 。 ２ ． １墩 体 内外温 差 水泥 水化 产生大 量 的水 化 热 ． 在１ ３ ｄ 内可放 出热 量的５ ０ ＊ ／ ０ ， 甚至更 多 ， 当混 凝 土达 到最 高温度 后随 着热量 的散 发又开 始 降温 ， 直 到与环 境温度 相 同。 闸墩 作为大体积混凝土 ， 热量传递的同时更易在内部积存， 导致了内部温度高于外 部温度 ， 内部出现峰值温度。 升温阶段结束后 ， 是散热阶段。 内外混凝土散热条 件不同， 外部混凝土和外界环境接触， 散热条件好 ， 热量容易散发 ， 内部混凝土 散热条件差 ， 于是在降温阶段又造成了外部混凝土温度低于 内部混凝土温度。 这样在升温和降温阶段都使闸墩内外混凝土形成了同一方向的温度梯度， 导致 了其变形的不一致。 内部膨胀受到外部的限制 ， 或相应地外部收缩受到内部约 束， 于是在外部混凝±中产生了拉应力。 当外部混凝土拉应变达到其极限拉应 变， 裂 缝就 由此产 生 。 裂缝 初期很 细 ， 随着 时间 发展继 续扩大 、 变深， 甚至贯 穿 。 除了混凝土水化引起的温度作用外。 运行期环境温度变化也会产生作用。 特别 是遇到寒潮袭击、 表面温降特别大时， 裂缝发展更为严重。 从以上分析可以看出， 影响内外温差的主要因素有混凝土水泥用量、 水泥 品种、 浇筑人模温度及环境温度等。 ２ ． ２ 混 凝土 的干缩 随着水泥的凝结、 硬化 ， 混凝土中的水分在未饱和空气中慢 陵散失， 引起混 凝土体积缩小、 变形， 这种变形称为干缩。 由于混凝土的水分蒸发及含湿量的不 均 匀分布 ， 形成 湿度 变化梯 度 。 其水 分蒸 发总是 从外 向 内， 由表及 里 。 表层混 凝 土的水分蒸发程度和速度总是大于内部， 表层混凝土收缩的程度亦大， 其变形 会受到内部混凝土的限制， 在表层混凝土中也产生拉应力， 使得表层混凝土总 的拉应力加大， 产生干缩裂缝。 但干缩一般只发生在表层 ， 对大体积混凝土而 言， 干缩 扩散深 度达６ ∞ 需花 １ 个月 的 时间 ， 故干缩裂 缝也只 是表 面裂缝 或开展 深度不大。 大体积混凝土内部—般不存在干缩问题， 但表面千缩不容忽视， 它会
水闸闸室结构计算
水闸闸室结构计算在闸室布置和稳定分析之后，还需对闸室各部分构件进行计算，验算其强度，以便最后确定各构件的形式、尺寸及构造。
闸室是一个空间结构，受力比较复杂，可用三维弹性力学有限元法计算。
为了简化计算，一般分成胸墙、闸墩、底板、工作桥及交通桥等单独构件分别计算，同时又考虑相互之间的连接作用。
以下仅简要介绍闸墩、底板和胸墙的结构计算。
1闸墩闸墩结构计算的内容主要包括闸墩应力计算及平面闸门槽（或弧形闸门支座）的应力计算。
1. 平面闸门闸墩应力计算平面闸门闸墩的受力条件主要是偏心受压，可假定闸墩为固定于底板上的悬臂梁，其应力状况可采用材料力学的方法进行分析。
闸墩应力主要有纵向应力（顺水流方向）和横向应力（垂直水流方向）。
闸墩每个高程的应力都不同，最危险的断面是闸墩与底板的结合面，因此，应以该结合面作为计算面，并把闸墩视为固支于底板的悬臂梁，近似地用偏心受压公式计算应力。
当闸门关闭时，纵向计算的最不利条件是闸墩承受最大的上下游水位差时所产生的水压力（设计水位或校核水位）、闸墩自重以及上部结构等荷载（图7-48）。
在此情况下，可用式（7-40）验算闸墩底部上、下游处的铅直正应力σ，即 2x G M L A I σσ=∑∑上下 （7-40） 式中：G ∑为铅直方向作用力的总和；x M ∑为全部荷载对墩底截面中心轴x x -的力矩总和；A 为墩底截面面积；x I 为墩底截面对x x -轴的惯性矩，可近似取用()30.9812x I d L =，d 为闸墩厚度；L 为墩底长度。
图 7-48 闸墩结构计算示意图（第5版 图7-45 图名相同）1p 、2p —上、下游水平水压力；1G —闸墩自重；3p 、4p —闸墩两侧水平水压力；2G —工作桥重及闸门重；z F —交通桥上车辆刹车制动力；3G —交通桥重在水闸检修期间，当一孔检修（即上、下游检修闸门关闭而相邻闸孔过水）时，闸墩承受侧向水压力、闸墩自重及其上部结构重等荷载（图7-48），这是横向计算最不利的情况。
水利工程中水闸施工的技术要点及注意要点分析
272YAN JIUJIAN SHE水利工程中水闸施工的技术要点及注意要点分析Shui li gong cheng zhong shui zha shi gong de ji shu yao dian ji zhu yi yao dian fen xi针对水利工程施工的项目特点，分析水闸施工中的技术要点以及注意要点，旨在通过各项施工方案的完善，明确水闸施工的基本工序，保证水利工程施工工序的稳步进行，以提升水利工程的整体质量，为行业的运行及发展提供支持。
伴随水利工程产业的发展，集泄洪、防洪以及发电等作为施工项目的重点，若在这些施工工序中遇到问题，会降低水利工程的整体质量，无法满足安全施工的需求。
在水闸施工中，通过上游连接段以及下游连接段的具体施工，可以提高水利工程的整体质量，实现保护河床、防治河岸冲刷的目的。
因此，在水利工程施工中，应该将水闸施工作为重点，通过施工技术要点的明确以及注意要求的分析等，可以构建行之有效的施工方案，以提高水利形成施工的整体质量，满足各行业的发展需求。
一、水闸施工及水闸分类1.水闸施工水闸作为水利工程最基础的项目，具有挡水、泄水的功能，结合工程的具体需求，通过水流量以及水位的控制，实现泄洪、引水以及排水的目的。
而且，在水利工程中，将下游连接与下游河床连接，可以减少泄水流的冲刷能力，将闸室底板作为闸室的基础，提高水闸防渗、防冲能力，增强水利工程水闸施工的整体质量。
2.水利工程水闸施工的具体类型通过水利工程施工状况的分析，水闸类型如下：第一，挡潮闸。
在水利工程的水闸施工中，通过挡潮闸施工，需要将其设置在河流的入海口位置，并利用河口部位的挡潮闸避免海水倒灌，提升内部河流的水位，以充分满足蓄水灌溉的需求。
第二，节制闸。
水利工程的水闸施工中，通过节制闸的利用，对变化的水位状况进行科学调整，以更好的控制水流流量，提升水利工程中水位控制的有效性。
第三，分洪闸。
分洪闸的主要作用就是排泄洪水量，避免洪涝隐患的出现，保证河道的安全运行。
浅析水利水电工程中的水闸施工技术 吴昊
浅析水利水电工程中的水闸施工技术吴昊发表时间：2018-12-12T17:30:11.853Z 来源：《防护工程》2018年第23期作者：吴昊[导读] 在我国社会经济不断提升的大背景下，我国各个行业也随之得到了提升，在我国的基础性设施建设中水利水电工程的作用至关重要泗县水利局屏山水利站安徽省 234300 摘要：在我国社会经济不断提升的大背景下，我国各个行业也随之得到了提升，在我国的基础性设施建设中水利水电工程的作用至关重要，所以工程的质量也同样重要，要使工程能够在一定的时间内保质保量的完成，就要将较为先进的施工技术合理利用，同时工期也会随之减少，如果要让施工技术在创新中进步，再将社会的发展融合在内，只要掌握了先进的技术就能影响到最后工程的效益，才能让工程能够很好的完成。
关键词：水利水电工程；水闸施工技术；质量控制引言水利水电工程建设作为我国基础设施建设的重要组成部分之一，不仅起到了防洪抗灾的作用，也代表着一个国家经济发展的水平。
水利水电工程建设与国民生计之间存在着千丝万缕的联系，因此，提高水利水电工程建设质量显得极为重要。
在水利水电工程施工中，水闸工程发挥着非常重要的作用，水闸加固施工质量直接影响着整个工程的使用寿命。
1水利水电工程中的水闸施工技术 1.1施工前期准备第一，需要实地勘察工程实际情况，并对止水以及地基项目建设进行重点分析。
第二，科学选择施工方案。
在实际施工环节，要求根据工程实际情况来合理选择最优方案，并且还需能够对相关技术人员来进行有效协调，对活动方案进行审核，从而确保设计的合理与可行。
第三，需要严格会审施工设计图纸，由各个方面来对施工技术的合理性进行论证，并且能够正确掌握施工过程中各类技术质量指标，能够及时整改对水利水电工程施工不利之处，切实降低安全隐患。
第四，还需严格审核施工人员执业情况，保证施工技术人员的素质与数量职业素养与施工要求相符。
1.2开挖施工技术在水闸施工中，开挖施工是非常关键的一个环节，这一项工程规模比较庞大，需要施工人员具备较高的技术水平。
水利水电工程中的水闸施工技术难点分析
水利水电工程中的水闸施工技术难点分析一是水闸结构施工技术难点。
水闸是水利工程中的重要设施之一，其结构复杂，施工技术难度大。
在水闸的施工过程中，需要解决的难点包括：水闸底板的浇筑与加固，水闸闸门、闸墩等结构物的安装与调整，以及水闸各个部件的连接与密封等问题。
这些难点需要施工人员具备扎实的技术水平和丰富的施工经验，才能够有效地解决。
二是水闸泥砂处理技术难点。
水闸是在河流中建立的控制水流的设施，因此在水闸下游易积淤大量泥砂。
对于水闸施工来说，如何处理和清理积淤泥砂是一个重要的技术难题。
处理泥砂的方法包括挖掘、输送、过滤等，其中挖掘是最为关键的一环，因为挖掘的深度、尺寸和形状都直接影响到水闸的正常运行。
水闸施工中的泥砂处理技术难点主要体现在挖掘的准确性和安全性方面。
三是水闸闸门启闭技术难点。
水闸的主要功能是控制水流的通断，而闸门是实现这一功能的关键部件。
在水闸施工中，闸门的启闭技术是一个重要的技术难点。
闸门启闭时需要考虑水流的压力和流速等因素，以确保闸门的安全、可靠启闭。
闸门的密封性也是一个难点，因为闸门需要具备较高的密封性能，以防止水漏。
解决这些技术难点需要施工人员具备深厚的理论知识和丰富的实践经验。
四是水闸抗洪能力的提升技术难点。
随着气候变化和人类活动的影响，水闸所面临的洪水压力越来越大。
为了提高水闸的抗洪能力，需要施工人员研究和应用先进的技术手段。
可以采用抗水浸材料、加固闸墩和闸门等方式来提高水闸的抗洪能力。
还可以采用智能化技术，例如智能监测和控制系统，来实现对水闸运行状态的实时监测和调控，从而提升水闸的抗洪能力。
水利水电工程中的水闸施工技术难点包括水闸结构施工技术难点、水闸泥砂处理技术难点、水闸闸门启闭技术难点和水闸抗洪能力的提升技术难点。
解决这些难点需要施工人员具备专业的知识和技能，同时也需要不断的科研和实践探索，以适应不断发展和变化的水利水电工程建设需求。
浅谈水利施工中水闸施工技术
浅谈水利施工中水闸施工技术发布时间：2022-08-21T02:52:25.965Z 来源：《中国建设信息化》2022年第8期27卷作者：莫一博[导读] 在我国现今社会发展中，对水利工程建设一直具有较高的重视，近年来较多的水利工程在我国各地得到了建设。
莫一博西平县康山水库事务中心，463900摘要：在我国现今社会发展中，对水利工程建设一直具有较高的重视，近年来较多的水利工程在我国各地得到了建设。
其中，水闸工程是水利工程的一项重点内容，将直接关系到水利工程建设的稳定、安全，需要在具体施工中做好其质量把握。
关键词：水利水电；水闸施工；技术1水闸施工技术在水利水电工程中的作用和重要性1.1水闸施工技术的作用水闸通常设置在河流梁道或大坝内部，将其设置在这种位置可以方便河流上游取水，同时也可以方便过往船只通行。
水闸除了可以提高水利水电工程质量，其还能及时预防洪涝灾害，有效协调河流中的水流量，提高水利水电工程的发电效率。
我国河流数量较多而且范围也比较广，合理利用水闸施工技术可以在极大程度上提高资源利用效率，不断提高我国水闸施工技术的总体水平，推动我国水利工程健康发展。
1.2水利水电工程水闸施工的重要性1.2.1便于管理河道在河道工程中建设大坝时，需构建水闸。
有些河道工程比较大，船只来往频繁，通过应用水闸，可对船只数量以及行驶走向进行有效控制，进而提升河道工程巷道管理水平。
1.2.2利于防洪减灾我国很多地区降雨量比较大，当发生强降雨时，容易造成洪灾。
对此，在水利水电工程中，需进行水闸施工，当汛期时，通过应用水闸，即可对水势高低进行有效控制，进而达到防洪泄洪的作用，避免发生洪灾。
1.2.3用于水势调节随着社会经济的快速发展，各行各业电能需求量逐渐增加。
我国水资源丰富，可大力发展水力发电工程。
在水力发电工程施工中，水闸可发挥控制功能，对上下水位进行有效调节，进而对水势进行有效控制，将水能转变为电能，进而促进发电量的增加。
水闸底板结构计算方法对比分析
１ 问题 的提 出
其 闸室 纵 、 横剖 面分 别见 图 １ 图 ２。 、
根据《 水闸设计规范》 Ｓ２ ５ ２０ ） 目前水闸底 （ Ｌ６ — ０ １ ，
板 的结 构计 算方 法有 倒 置梁 法 、 力 直线 法 （ 载组 合 反 荷
法 或截 面法 ） 基 床 系数 法 （ 克 尔 假 定 ） 半 无 限深 的 、 文 、
比 ， 析 造 成 这 种 差 别 的 主要 原 因 ， 分 并提 出各 种 方 法 的 适 用 条 件 以及 使 用 时应 注 意 的 问题 。
关键 词 ：弹性地基 梁 ； 基床 系数 法； 氏查表法 ； 杆法 ； 郭 链 边荷 载； 闸底板 水 中 图 分 类 号 ： Ｖ ６ ． 文 献 标 识 码 ：Ｂ Ｔ ６２ １ 文 章 编 号 ：１０ －１２ ２０ ）５０ ２ － ０ ８０ １ （０ ７ ０ －０９ ５ ０
罗 庆 锋 ：水 闸 底 板 结 构 计 算 方 法 对 比 分析
Ｎ ． Ｏ ｔ ｏ５ ｃ 姗
２ １ 倒 置 梁法 ．
的支座 ， 而认 为 闸墩 是 作用 在 底 板 上 的荷 载 ， 截 面 法 按
倒 置 梁法 是 假 定 地 基 反 力 （ 布 ） 荷 载 ， 板 当 均 作 底 作梁 ， 闸墩 当支点 ， 倒 置 的 连续 梁计 算 其 内力 。这 种 按 计 算 方法 忽略 了各 闸墩 处变 位 不等 的重要 因素 ， 算所 计 得 的支座 上 的反力 与 闸 墩 实 际传 给 底 板 的 荷 载 一般 来
图 ３ 倒 置 梁 法 计 算 简 图 及 内力 图
弹性地 基梁 法 、 限深 的弹性地 基 梁法 和 空 间有 限单元 有
法等 ， 各种计算方法所得 的结果大相径庭 ， 本文列 出 ９
一、闸墩结构计算
一、闸墩结构计算：1.计算模型：(1)平面闸门的闸墩→固定于底板的悬臂梁→材料力学法(2)弧形闸门的闸墩→一边固定、三边自由的弹性矩形板→弹性力学法2.主要荷载及荷载组合⑴主要荷载结构自重；水压力：纵向（顺水流方向），横向（垂直水流方向）；地震惯性力；交通桥上车辆刹车制动力⑵荷载组合(a)正常或非常挡水时期，闸门全关。
→主要核算顺水流方向（纵向）的应力分布。
平面闸门：闸墩底部应力，门槽处应力弧形闸门：闸墩牛腿及整个闸墩的应力(b)正常或非常挡水时期，一孔检修，相邻孔过水。
→闸墩两侧有水头差，同时受到横向水压力和车辆刹车制动力。
→主要核算垂直水流方向（横向）应力分布(c)正常挡水时期闸门全关，遭遇强震。
→主要核算垂直水流方向（横向）的应力分布。
⒊平面闸门的闸墩的应力分析步骤⑴计算边闸墩和中闸墩的形函数：墩底水平截面形心位置和惯性矩I x、I y，面积矩S x、S y。
图9-25 闸墩结构计算示意图⑵计算墩底水平截面上的正应力与剪应力①顺水流方向（纵向）：最不利情况是闸门全关挡水、闸墩承受最大上下游水位差。
产生的水压力。
边闸墩或受力不对称的中墩水平截面上有扭矩作用。
闸墩边缘位于x—x轴上点的最大扭剪力可近似为：②垂直水流方向（横向）：最不利情况是一孔检修的情况，此时该孔上下游检修闸门关闭而相邻孔过水。
→闸墩两侧有水头差，同时受到横向水压力和车辆刹车制动力等荷载。
⑶垂直截面上的应力计算（门槽处应力计算）对任一垂直截面位置，在任一高程取高度为1m的闸墩作为脱离体，其顶面、底面上的正应力和剪应力分布已由⑵得出，均属已知，由静力平衡条件可求出任一垂直截面上的N、M、Q，从而可以求出该垂直截面上的平均剪应力和平均正应力。
在门槽处截取脱离体（取上游段闸墩或下游段闸墩都可以），将其作为固结于门槽位置的悬臂梁，同理可求得门槽处垂直截面上的应力。
二. 底板结构计算（开敞式闸室整体式平底板）常用方法：倒置梁法、反力直线分布法、弹性地基梁法。
水利水电工程中的水闸施工技术难点分析
水利水电工程中的水闸施工技术难点分析1. 引言1.1 水利水电工程中的水闸施工技术难点分析在水利水电工程中，水闸是一项重要的基础设施，它对水资源的调控和水利工程的运行起着至关重要的作用。
水闸施工是一个复杂的过程，涉及到多个环节和专业技术。
在实际施工中，会遇到许多技术难点，需要施工人员克服各种困难，确保水闸的顺利建设和运行。
在水闸施工过程中，施工人员需要了解水闸的设计图纸和施工规范，掌握施工流程和工艺。
要按照设计要求进行施工，保证水闸的结构和功能符合工程需要。
水闸施工还需要考虑材料选择、施工设备、施工人员技术等因素，确保施工过程顺利进行。
水闸施工中常见的技术难点包括基础处理、水流控制、闸门安装等。
基础处理需要确保水闸的基础承载力和稳定性，避免因基础不牢固导致水闸损坏。
水流控制是水闸施工中的关键环节，需要科学合理地控制水流，避免施工现场水灾事故发生。
闸门安装需要精准的调整和安装，确保闸门的正常开闭和密封性能。
在水闸施工过程中，安全与环保问题也是需要重点关注的方面。
施工现场存在各种安全隐患，如高空作业、机械设备操作等，需要采取有效的安全措施保障工人的安全。
还需要注意环境保护，减少施工对周围环境的影响，保护水资源和生态环境。
在控制成本方面，水闸施工需要合理规划施工进度和资源配置，有效控制施工成本，确保工程按时完成。
质量保障也是水闸施工的重要内容，需要严格按照质量标准执行施工，确保水闸的使用性能和安全性。
水利水电工程中的水闸施工技术难点不容忽视，需要施工人员不断提升技术水平，解决各种困难和挑战。
通过科学合理的施工规划和管理，突破技术难点，提高工程质量和效益，推动水利水电工程持续健康发展。
2. 正文2.1 水闸施工涉及的流程和工艺水闸施工涉及的流程和工艺是整个水利水电工程中至关重要的环节之一。
在水闸施工过程中，通常包括以下步骤：首先是方案设计和准备工作。
在开始水闸施工之前，需要进行详细的工程方案设计，确定各项施工参数和技术指标，同时准备必要的物资和设备。
水闸水利计算和防渗设计 正文
1基本资料1．1背景资料前进闸建在前进镇以北的红旗渠上，该闸的作用是：1．1．1 防洪：当胜利河水位较高时，关闸挡水，以防止胜利河的高水入侵红旗渠下游两岸的低田，保护下游的农田和村镇。
1．1．2 灌溉：灌溉期引胜利河氺北调，以灌溉红旗渠两岸的农田。
1．1．3 引水冲淤：枯水季节，引水北上至下游的红星港，以冲淤保港。
1．2 地质资料1．2．1 闸基土质分布情况如下表所示表1-1闸基土层分布1．2．2 闸基土工试验资料根据土工试验资料，闸基持力层坚硬粉质粘土的各项参数指标为：凝聚力Ｃ=60.0kpa；内摩擦角ϕ=19°；天然孔隙比e=0.6g；天然容重r=20.3KN/ m3。
建闸所用回填土为啥壤土，其内摩擦角ϕ=26°，凝聚力C=0。
天然容前r=18KN/ m3。
1．3 气象资料1．3．1气象资料不全1．4 三材情况1．4．1该地区“三材”供应不足。
闸门采用平面钢闸门，尺寸字定，由工厂设计，加工制造。
1．4．2 该地区地震设计烈度为6度，故不可考虑地震影响。
1．5 基本水文资料1．5．1 孔口设计水位、流量根据规划要求，在灌溉期前进闸自流胜利河水灌溉，引水量为320 m3/s。
此时相应的水位为：闸上游水位为1.86 m；闸下游水位为1.80 m。
枯水季节冬季，由前进闸自流引水送至下游的红星港冲淤保港，引水流量为100m3/s。
此时相应的水位为：闸上游水位为1.44m；闸下游水位为1.38m。
1．5．2 闸身稳定计算水位组合(1)设计情况：上游水位4.3m，浪高0.8m，下游水位1.0m。
(2)校核情况：上游水位4.7m，浪高0.5m，下游水位1.0m。
1．5．3 消能防冲设计水位组合根据分析，消能防冲的不利水位组合是：引水流量300m3/s，相应的上游水位4.7m，下游水位1.78m。
1．5．4 下游水位流量关系表1-2下游水位流量关系1．6 闸的设计标准根据《水闸设计规范》SI265—2001（以下简称SI265—2001），前进闸按III级建筑物设计。
水闸过流能力及稳定计算
水闸过流能力及结构计算计算说明书***市水利电力勘测设计院2011 年08_月29_日1、水闸过流能力复核计算水闸的过流能力计算对 于平底闸，当为 堰流时，根据 《水闸设计规范》（SL265-2001）附录A.0.1规定的水力计算公式：式中：B 0—— 闸孔总净宽，（m ）;Q ――过闸流量，（m 3/s ）;H 0――计入行进流速水头的堰上水深，（m ）； h s ――由堰顶算起的下游水深，（m ）； g ――重力加速度，采用 9.81，（m/s 2）;m ――堰流流量系数，采用 0.385;£ --- 堰流侧收缩系数；b 0――闸孔净宽，（m ）；b s ――上游河道一半水深处的深度，（m ）； b 箱涵过水断面的宽度，m ； hc 进口断面处的水深，m ；淹没系数，按自由出流考虑，采用 1.0 ；设计下泄 流量 过水断 侧收缩 上游总 过流断面 淹没 流速 流量Q系数m 面宽度b系数£ 水头H 。
水深h c系数os 系数©5.20.385 2.0 0.912 4.76 1.412 1 0.95已知过闸流量（3度，经试算得：综上，过流断面尺寸为2.5m x 2.0m （宽X 高），设计下泄流量Q 为5.2m 3/s ， 过流能力满足要求QH o— 0.171 1上b s2、结构计算** 堤防洪闸均为钢筋砼箱涵结构，对防洪闸进行抗滑稳定、抗倾覆稳定和墙基应力计算。
(1)抗滑稳定计1)计算工况及荷载组合工况一：施工完建期，荷载组合为自重+土压力工况二：外河设计洪水位，荷载组合为自重+土压力+扬压力+相应的闸前闸后静水压力+风浪压力2)荷载计算计算中砼强度等级为C20,钢筋采用I、U级，保护层厚度梁25mm、板20mm,符号规定：力向下为正，向上为负，力矩逆时针为正，顺时针为负。
闸门重 2.352X 9.81=23.07 KN ;闸底板重25X 4.0X 0.7X 4.仁287 KN ;闸墩重25X 0.8X 4X 2*2=320 KN ;平台板，梁25X(0.25X0.45X 2+1.05X 0.15)X 2.5=23.91 KN；柱25X2.82X0.4X0.4X4=45.12 KN；启闭力-100 KN ；启闭机重0.56X9.81=5.49 KN；启闭梁25X(0.3X0.5+0.25X0.4+1.35X0.12)X 2X3.5=72.1 KN；工作桥25X(5.9X0.12+0.2X0.25X3)X2.0=42.9 KN；25X(6.28X0.13X2X0.13+1.2X0.15X5X0.15)X 2=34.73 KN；启闭房砖墙22X0.864X4.1X4=311.73 KN；刀自重=23.07+287+320+23.91+45.12-100+5.49+72.1+38.815+340=1016.98KN；水重10X2.0X2.0X2.5=100 KN；由表可知浪压力为2.35 KN ; 有表可知土压力为38.49 KN ; 闸前静水压力 (27.7+47.7)X 2/2X 2.5=188.5 KN ; 离截面形心距离e=22 2.771I Z =O .91(2.77 +4.77 卜 30.5X 2X 10X 2X 2.5=-50KN ；扬压力计算工况荷载汇总（对闸室基底面形心求矩）3）抗滑稳定计算公式f、G--HK c>k ]c式中：Kc ――为抗滑稳定安全系数;K c 1 ――规范要求的抗滑稳定安全系数最小值;a G——作用在防洪闸上的全部垂直力总和；a H——作用在防洪闸上的全部水平力总和；f——闸室基底面与地基之间的摩擦系数，取0.44）计算结果工况一：\ G =951.5 KN ；a H =33.33 KN ；0.4X951 .5 、卄口 *亠K c= =11.41 > 1.2 满足要求；33 .33工况二：' G =1001.5 KN ；' H =224.18 KN0.0（1001 .5 卄厂十「K c= =1.78> 1.2 满足要求。
关于水利水电工程中水闸的设计探讨
关于水利水电工程中水闸的设计探讨摘要：水利水电工程的功能性配置设备中水闸是必不可少的，水闸具有排涝及引水的重要作用，能够影响水利水电工程的运行能力及效率，因此，水闸设计是水利水电工程建设中的关键，在设计设计中需对实际情况进行全面考量，并做好对工程周边情况的调查及分析，保证设计的合理性及可行性，后续施工阶段也需以设计内容为基准，夯实整个工程的质量基础。
因此，本文主要就针对水利水电工程中的水闸设计进行探讨。
关键词：水利水电工程；水闸设计水利水电工程的大力建设及发展为人们的生活带来了更多便利，现阶段工程建设数量逐渐增多，工程的有效建设不仅能够降低洪涝灾害的发生几率，更能将水能转变为电能，满足现代社会丰富且持续性的电能供应需求，在提高资源利用率的同时，替换了原有的煤炭发电，大大降低了不可再生资源的损耗量，但是在能源转化中的其中一大要点就在于对水速的有效控制，水闸作为与之对应的设备，对水利水电工程中的水闸设计进行优化意义重大。
一、水闸工程的概述在水利水电工程中因水闸是重要组成部分，其施工也需进行综合研究及分析来生成施工方案，而这与水利水电工程的运行质量都存在密切联系，最为重要的两个阶段分别是前期考察阶段及施工阶段：首先，水闸施工技术操作中被外界因素的影响较大，这就需施工前就做好对周边地形及水文等情况的考察工作，记录好各项数据并进行分析，最终明确有利于工程项目的施工位置，缩减施工成本，加快施工进度，排除不良影响因素；其次，水闸施工技术对工艺的要求比较高，施工人员可采取分块方式逐步推进施工项目，为水闸底板与闸墩之间混凝土的凝固提供充足时间，增强其强度及支撑效果。
在混凝土浇筑阶段，可先结合设计内容预留出孔洞，便于后续模板的快速拆除，以免破坏施工墙体。
二、水利水电工程中水闸设计要点1.水闸选址与地基处理在水利水电工程中水闸设计的初期要点就在于选址，应确保地基环境相对稳定，以保证水闸作用的充分发挥，一般情况下，水闸设置中，应先对水闸地质及水文进行全面分析，将优良、完整的岩石地基作为首选，如果地基的多种指标都未达最佳标准，就需选择抗剪强度及抗渗性能强，而压缩力及渗透力弱的土质地基。
一、闸墩结构计算
一、闸墩结构计算：1.计算模型：(1)平面闸门的闸墩→固定于底板的悬臂梁→材料力学法(2)弧形闸门的闸墩→一边固定、三边自由的弹性矩形板→弹性力学法2.主要荷载及荷载组合⑴主要荷载结构自重；水压力：纵向（顺水流方向），横向（垂直水流方向）；地震惯性力；交通桥上车辆刹车制动力⑵荷载组合(a)正常或非常挡水时期，闸门全关。
→主要核算顺水流方向（纵向）的应力分布。
平面闸门：闸墩底部应力，门槽处应力弧形闸门：闸墩牛腿及整个闸墩的应力(b)正常或非常挡水时期，一孔检修，相邻孔过水。
→闸墩两侧有水头差，同时受到横向水压力和车辆刹车制动力。
→主要核算垂直水流方向（横向）应力分布(c)正常挡水时期闸门全关，遭遇强震。
→主要核算垂直水流方向（横向）的应力分布。
⒊平面闸门的闸墩的应力分析步骤⑴计算边闸墩和中闸墩的形函数：墩底水平截面形心位置和惯性矩I x、I y，面积矩S x、S y。
图9-25 闸墩结构计算示意图⑵计算墩底水平截面上的正应力与剪应力①顺水流方向（纵向）：最不利情况是闸门全关挡水、闸墩承受最大上下游水位差。
产生的水压力。
边闸墩或受力不对称的中墩水平截面上有扭矩作用。
闸墩边缘位于x—x轴上点的最大扭剪力可近似为：②垂直水流方向（横向）：最不利情况是一孔检修的情况，此时该孔上下游检修闸门关闭而相邻孔过水。
→闸墩两侧有水头差，同时受到横向水压力和车辆刹车制动力等荷载。
⑶垂直截面上的应力计算（门槽处应力计算）对任一垂直截面位置，在任一高程取高度为1m的闸墩作为脱离体，其顶面、底面上的正应力和剪应力分布已由⑵得出，均属已知，由静力平衡条件可求出任一垂直截面上的N、M、Q，从而可以求出该垂直截面上的平均剪应力和平均正应力。
在门槽处截取脱离体（取上游段闸墩或下游段闸墩都可以），将其作为固结于门槽位置的悬臂梁，同理可求得门槽处垂直截面上的应力。
二. 底板结构计算（开敞式闸室整体式平底板）常用方法：倒置梁法、反力直线分布法、弹性地基梁法。
水电站泄水闸闸墩的有限元分析
Ｋｅ ｒ ｓ：ｓｕｃ ａ ｅ ａ ｉｌ ａ ｅ ｉｉ ｌｍｅ ｔｍｅ ｈ ｄ ｙ ｗｏ ｄ ｌ ｉｅｇ ｔ ；ｒ ｄａ ｔ ；ｆ ｔ ｅｅ ｎ ｔ ｏ ；ＡＮＳ ｇ ｎｅ ＹＳ
水 电站 工程 泄 水 闸 闸墩 在 闸 门全 部 挡水 时 ， 水
关键词 ：泄水 闸； 弧形 闸门；有限单元法 ； Ｓ ＡＮ ＹＳ 中图分类号 ： ＴＶ６ ２ ． ６十 ２ 文献标 识码 ： Ａ
Ｆｉ ｔ ｌｍｅ ｎａｙ ｉ ｆｓｕ ｃ ａ ｅ ｐ ｅ ｎ ｈｙ ｏ ｅｅ ｔ ｉ ｔ ｔｏ ｎｉｅ ｅｅ ｎｔａ ｌ ｓｓｏ ｌ ｉｅｇ ｔ ｉｒ ｉ ｄｒ ｌｃ ｒｃｓ ａ ｉ ｎ
之一［ ］本文就是利用了 Ａ Ｙ ２． ＮＳ Ｓ软件这一工具解 决 闸墩分析这类 问题．
维普资讯
第３卷 第２ ２ 期
２０ ０ ６年 ４ 月
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Ｖｏ． ２ １３ Ｎ０ ２ ．
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Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆＬ ｎ ｈ ｕＵｎｖ ｒｉｙｏ ｃ ｎ ｌｇ ｏ ｒ ａ ａ ｚ ｏ ｉｅｓｔ ｆＴｅｈ ｏｏ ｙ ｏ
函数节点值 的有限 自由度问题［． ５ ］
压力通过弧形闸门传至“ 牛腿”在闸墩 、牛腿” ． “ 部位 出现极为复杂的应力状态 ， 局部位置的拉应力远远 超过混凝土的抗拉极限， 需要增设扇形筋加强． 搞清
Ａ Ｓ Ｓ软件广泛应用于核工业 、 ＮＹ 铁道、 石油化
工、 航空航天、 机械制造 、 能源 、 电子 、 土木工程 、 生物
计语 言 Ａ Ｄ Ｐ Ｌ的扩展宏命令功能． 其强大的功 能和 可靠的结果 已成为 国内外应用最广泛的有限元软件
简析水工建筑水闸的构成及分类组成
简析水工建筑水闸的构成及分类组成1、前言水利工程是影响国计民生的重大工程项目，而每一个水利工程项目中毫无例外的都会涉及到水闸建筑，作为控制水道中水流的主要水工建筑，水闸在水利工程中发挥着重要作用。
通常，水闸可以对上游的水流进行阻挡形成较高的水位，可以提供便利的用水环境给上游的居民，也可以控制雨水高发期上下游的水量以起到防洪排涝的重要作用，为保护人民的生命财产安全提供重要保障。
在多数地区，水闸都对当地的民生生产和经济发展做出了一定的贡献。
2、水闸的作用在水工建筑中，水闸在其中发挥着极其重要的作用，主要在于其是合理控制上下游水道水位的主要结构，可以对水道中的流量进行有效的控制。
通常来说，水闸有两个主要作用，首先是为农业生产提供有效的灌溉用水，为工业生产提供水源以及城乡居民的生活用水等，为经济发展和人民的基本生活提供极大的便利，如提高上游河道的水位能够有效改善轮船的通航条件，利用水能进行发电，枯水期开闸送水保障农业生产等作用；其次，水闸的另一个主要作用就是抗洪减灾，在汛期有效控制上下游的水流量，防止出现较大洪峰而对人民的生命财产的安全造成威胁，因而是国家财产的安全卫士。
除此两者之外，也有部分水闸的建设是为了美观的目的，一来可以作为景观建筑物存在，因而现代水闸设计时也非常注重其美观程度，而不仅仅关注其功能性，二来可以形成人造湖泊，营造良好的当地自然环境，这对发展当地的旅游经济也有着重要贡献。
3、水闸的基本分类形式水闸的分类可以从两个方面的依据来进行，分别是根据其所起的作用分为进水闸和节制闸，根据其结构形式来分为开敞式水闸和涵洞式水闸。
3.1根据水闸所起的作用进行分类3.1.1进水闸进水闸的主要作用是提供生产和生活用水，如：农业灌溉用水、城乡居民生活用水以及提供电力资源等。
通常提供农业生产灌溉用水时，水闸的建设地址会选择在主河道的渠首的位置，从而可以达到将河道上游的水源引至下游部位；有时候也会选择建设在主要的江、河水道的主出水口位置作为分水闸使用，这样在水道的水位处在较高水平时可以通过水闸控制流量或者关闭水闸来避免大量水流对冲毁农田，同时，在干旱时期，可以开启水闸增加农业用水量的供应从而为农业生产提供用水的保障。
平原区中小型开敞式水闸闸室结构计算标准化的探索
□张龙王立朝收稿日期:2021-02-01作者简介：张龙，男，汉族，河北天和咨询有限公司，工程师。
王立朝，男，汉族，河北省水利水电第二勘测设计研究院，高级工程师。
摘要水闸闸室结构计算是水闸工程设计中最主要的工作之一，通过利用C#编程语言，研究实现水闸闸室结构计算标准化的方法，通过对C#各种功能控件研究应用及测试开发，可实现结构计算标准化，能够大幅提升计算效率。
关键词C#编程语言；闸室结构；计算原理中小型水闸在平原区是一种较为常见的应用于挡水、泄水的建筑物，设计工作中水闸结构计算的准确性，是关乎水闸建成后是否能够长期安全运行的重要因素。
平原区中小型开敞式水闸闸室结构计算主要包括闸底板、闸墩等结构的内力计算及其配筋计算。
作用于闸室上的荷载主要有结构自重、水重、水平水压力、扬压力、土压力、风荷载、地震荷载等。
结构计算需根据各种运行工况对相关荷载进行组合，根据不同工况的内力计算结果进行配筋计算，计算过程繁琐，且设计效率低。
现介绍基于水闸闸室结构计算原理，利用C#编程语言编译计算过程，形成标准化计算软件—水闸闸室结构配筋计算系统，提高计算精度和设计效率。
1.研究方法1.1研究依据水闸闸室结构配筋计算系统以《水闸设计规范》《水工混凝土结构设计规范》《水工建筑物荷载设计规范》《水工设计手册》《水闸》等相关水利规范书籍为编制依据，总结中小型水闸闸室内力计算及计算书输出、闸室配筋计算及计算书输出等要求。
通过总结提炼后，闸墩采用悬臂梁结构型式进行内力计算，按矩形截面受弯构件进行配筋计算；底板采用半无限大弹性地基梁法并通过内嵌郭氏表进行内力计算，按偏心受压构件进行配筋计算。
1.2研究方法首先对计算原理、计算过程及计算参数进行系统整理，梳理计算流程，绘制计算流程图；然后通过对C#编程语言中Tabcontrol 、dataGridView 、Button 、TextBox 等重要功能组件组合应用，测试实现不同工况、不同荷载自由组合的可行性。
水闸稳定计算范文
水闸稳定计算范文
水闸稳定计算是指通过对水闸各个部分的力学特性和流体力学特性进
行综合分析和计算，来评估水闸的可靠性、稳定性和安全性。
水闸作为一
种常用的防洪工程设施，在设计和运行中需要考虑各种力学和水力因素，
以确保水闸能够正常运行并达到预期的防洪效果。
首先，水闸结构的稳定性是水闸稳定计算的基础。
水闸结构主要包括
闸门、闸墩、闸底等部分。
闸门是控制水位和水流的重要部分，其稳定性
直接影响到水闸的正常运行和持久性能。
闸墩是支撑闸门的主要承载构件，需要考虑其在水压力和水力冲击下的稳定性。
闸底是水闸的基础部分，需
要考虑地基承载力和稳定性。
其次，水闸的水力特性也是水闸稳定计算的重要内容。
水闸在运行过
程中所受到的水压力、水流速度和水流方向等因素会对水闸产生一定的力
学影响。
通过对水闸的水力特性进行分析和计算，可以确定水闸的耐冲击
性能、水封性能和水流控制能力。
此外，材料力学特性的考虑也是水闸稳定计算的重要内容之一、水闸
所使用的材料需要具备足够的强度和刚度，以保证水闸在运行和防洪过程
中的稳定性和安全性。
通过对材料的强度和刚度进行计算和分析，可以确
定水闸的材料选择和结构设计。
总的来说，水闸稳定计算是一项繁琐而重要的工作，需要综合考虑力学、流体力学和材料力学等多个方面的因素。
只有通过全面而准确的计算
和分析，才能够确保水闸的可靠性和安全性。
这也是水闸设计和运行中不
可或缺的重要环节。
闸墩结构计算
7.10闸墩结构计算闸墩结构计算一般应该考虑两种工作情况。
闸墩每个高度的应力都不同，最危险的断面是闸墩与底板的接合面。
应以该接合面作为计算面，并把闸墩视为固支于底板的悬臂梁，近似用偏心受压公式计算应力。
首先是运用期，当闸门关闭挡水时，闸墩承受的最大上下游水位差的水压力，闸墩及其上部结构的重力，对于平面闸门，应计算闸墩底部正应力和门槽应力。
其次是检修期，当一孔检修，而邻孔关闭或照常开门泄流，此时闸墩承受测水压力，闸墩和上部结构的重力，这时应验算闸墩侧向受力情况下底部止应力，由于该泄水闸淹没下游检修闸门，故不作计算。
这里对设计洪水期进行计算=19.50,=14.20H m H m 下上1. 闸墩底面的正应力计算设计洪水期情况下闸墩底部荷载和力矩作用计算表对闸墩底面形心求矩，以一联作为脱离体(单位t)对于单个中墩来说：.3837.08(t )4.0G ==∑, 842.15 1.3273.70(t )4.0M m ⨯==∙∑，墩底截面对其形心轴的惯性距近似取：[]()3340.975 1.30.97518585.591212B L I m ⨯⨯⨯=== B-闸墩的厚度，1.3m;L-闸墩顺水流方向的长度，18m 。
闸门关闭时，纵向计算的最不利条件是闸墩承受最大水位差所产生的水压力、闸墩自重及其上部结构等荷载，由《水工建筑物》式（6-35）2G M L A I σ∑∑=±⨯下上 G ∑-作用于闸墩的铅直力总和A- 闸墩的底面积，近似矩形计算：21.318=23.4m A =⨯M ∑-作用于闸墩上的各个作用荷载对闸墩底中心的距837.08273.71835.77 4.2223.4585.592G M L A I σ∑∑=±⨯=±⨯=± 39.97(t /)(31.57(t /)m m ==上游）（下游）由计算结果可知，设计洪水情况下，沿水流方向的应力尽管比较大，但仍小于混凝土抗压强度/kN m （1029）且无拉应力出现，无须配筋，只按构造配筋。
水利水电工程中水闸设计优化杨松
水利水电工程中水闸设计优化杨松发布时间：2021-11-12T00:33:41.766Z 来源：基层建设2021年第25期作者：杨松[导读] 我国的水利水电工程建设有了很大进展，水闸工程建设越来越多。
水闸工程借助闸门的开关来调整水势的大小，实现防洪、灌溉、排水等目的汉中市水利水电建筑勘测设计院巴中分院四川巴中 636000摘要：近年来，我国的水利水电工程建设有了很大进展，水闸工程建设越来越多。
水闸工程借助闸门的开关来调整水势的大小，实现防洪、灌溉、排水等目的。
随着时代的发展，国内水利水电工程的基础设施建设发展越来越好，但是其中涉及运用到的水利水电施工技术还需要进一步提高，并需要根据设计施工中的要点进行分析、改进。
文章首先对水闸分类进行阐述，其次探讨了水闸设计中的注意事项，最后分析了就水利水电工程中水闸设计优化策略，以期为行业人士提供一定参考。
关键词：水利水电工程；水闸设计；优化引言水资源调度、防洪蓄水及排涝等均离不开水闸等水利设施，水工建筑结构安全稳定是实现用水安全的重要课题。
提升水利设施运营可靠性对确保水资源利用效率有较大益处，针对病险水利设施开展加固设计，提升水工结构的安全运营效率很有必要。
为拟建工程设计研发、参数优化及结构稳定性评价提供参考。
不可忽视，数值仿真在工程安全可靠性计算中占有一定地位，利用水工结构几何模型建立仿真计算模型，施加工程运营下模拟荷载，进而求解水利工程应力变形场、渗流场等特征，为评价水利工程安全稳定性提供指导依据。
1水闸分类在水利水电工程的设计和建设过程中，根据实际情况的不同，可以选择多种水闸类型。
因此在开展设计工作之前需要了解和明确水闸的分类。
通常情况下，水利水电工程中的水闸类型有节制性水闸、分洪性水闸、冲沙性水闸以及进水性水闸。
除此之外在部分水利水电工程中还设计有漂浮物排除类型的水闸等。
如果按照过闸流量进行设计，则可以分为大型、中型、小型水闸等。
其中对于大型水闸设计来说，流量一般都会在1000m3/s以下；而对于中型水闸来说，其流量在100m3/s以上、1000m3/s以下；对于小型水闸而言，流量仅在100m3/s 以下。
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闸墩 。另外 ， 为了论证 采用 预应 力技 术 的必要 性 ， 以将常 可 规混凝土 闸墩与 预应 力式 闸墩结 构两种 方案 分别 进行 有 限 元计算来 比较论证 。
固定 的计算形式 ， 各个 工程 采用 不 同的结 构设计 方 法 ， 因而
其 设 计 结 果 也 各 不 相 同 。 笔 者 在 总 结 了 大 量 预 应 力 闸墩 设
支承体传到闸墩上 ， 再通过锚系钢 筋或构件传 到闸墩 的上游
部 分 。 弧 门 支 承 体 结 构 形 式 和 尺 寸 大 小 对 闸 墩 和 支 承 体 本
２ 预 应力 闸墩 结构设 计 总体 思路
首 先从 弧门水 推力 大小 、 结构 强度 、 变形 、 裂缝控 制 、 运 用要求 、 施工条件 、 技术 经济等方面进 行综合 分析 ， 以确定是 否有采用 预应力 的必要性 ； 然后 开始 预应力 闸墩的设计 。当 论证是 否采用预应力 闸墩 时 ， 以按 照规 范或通过 计算来 比 可
３ 预应 力 闸墩 结构 设 计 中需重 点考虑 的几 个 问题
预应力 闸墩结构 设计 总体 步骤 中包 含着需 要设 计人 员 ［ 收稿 日期 ］０ ０— ２— ５ ２ １ ０ ２
［ 作者简介 ］ 海州（ ９ ２ ， 湖北黄陂人 ， 梅 １７ 一） 男， 工程 师， 从事水利工程 设计。
２１ ０ ０年 第 ２期 （ ３ ） 第 ８卷
黑
龙
江
水
利
科
技
Ｎｏ ２． ０ｌ ． ２ ０
Ｈ ｉ ｎ ｉ ｎ ｃｅ ｃ ｎ ｅ ｈ ｏ ｇ ｆ ｔ ｏ ｓｒａ ｃ ｅ ｏ ｇ ａ ｇＳ ｉｎ ｅａ ｄ Ｔ ｃ ｎｌ ｙｏ ｅ Ｃ ｎｅｖ ｎ ｙ ｌ ｉ ｏ Ｗａ ｒ
（ ｏａ Ｎ ． ８ Ｔ ｄｌ ｏ３ ）
计工程实践经验 的基础上 ， 提出 了预应力 闸墩结 构设计 的总
体步骤 以及设计 中需重点考虑 的问题 ， 为工程设 计技术人 员 提供， 它关 系到能否改 善闸墩受 力状
态 和 提 高 闸墩 预 应力 效果 。 工 程设 计 中 ， 弧 门支 承 体 结 构 选 型 问 题 上 ， 个 工 程 在 各
文 章 编 号 ：０ ７— ５６ ２ １ ）２— ０ ２— ２ １０ ７ ９ （０ ０ ０ ０ ７ ０
水 利 工 程 中水 闸 闸墩 结构 计 算 的分 析 与探 讨
梅 海州
（ 新疆生产建设兵 团勘 测规划设计研 究院 ， 乌鲁木齐 ８ ０ ０ ） ３０ ２
摘 要 ： 水闸作 为调节水位 、 控制流量的低水头建筑物 ， 利基础设施 的重要 组成部分 。水 闸计算 中的闸墩结构计算 尤为重要 ， 是水
近年来 ， 在大型水 利 枢纽建 筑 物 中， 为解 决 弧 门水 推力
大 、 墩 布 筋 困难 这 一 难 题 ， 工 闸 墩 逐 渐 开 始 采 用 预 应 力 闸 水 混 凝 土 支 承 结 构 形 式 。 预 应 力 混 凝 土 结 构 借 高 强 度 钢 丝 束
施加预应力将弧 门支 承体 与闸墩连接 ， 在锚束 作用范 围 内产
较 分析 。 根据 规 范 ， 门水 推 力 ＞３ ０ Ｎ的就 可 采 用 预 应 力 式 弧 ５０ ０ｋ
应 根据 不同的泄水孔 的结构特点 和工程 地质条件 等因素 ， 通 过对 比分析 多种 弧门支承体形式来 选取合适 的弧 门支承体 。 目前 ， 我国工程实践 中。大型弧门预应 力混凝土支 承体 的结 构 型式 主要有牛腿或悬臂深梁 、 锚块及跨 孔 口深梁 等几种类 型 。各种支承体结构型式的特点及 适用场合 如下 ： 悬臂梁 和
生 预 压 应 力 来 平 衡 弧 门水 推力 产 生 的拉 应力 。 尽 管 预 应 力 闸墩 已被 广 泛 应 用 ， 是 其 结 构 设 计 也 没 有 但
两部分组成 ， 并通过 颈部连成 一整体 。支 承体 作为弧形 门支 座， 是传递 弧门水推力 的机构 。闸门所受水压 力便通过 弧 门
块形式主要是为 了改善锚块 内部应 力和减少 阻水作用 ； 且采 用锚块形式较为经济 。当闸室泄洪孔 口为大跨 度 、 多孔 口结 构， 整个 闸室处 于坝体上 或地 质条 件较好 的基 岩上 时 ， 为使 结构体形简单 ， 方便施工 ， 可考虑采用锚块 式支承体结构 。 近年来 ， 为提高 锚束 的预应 力效 果 ， 改善 支 承结构 应力
尤其是 预应力 闸墩结构形式 ， 文章提出了结构设计 的总体思路 以及设计 中需重点考 虑的问题 。并对 闸墩设计 中应 重视 的
几个 关 键 问题 进 行 了探 讨 。
关键词 ： 预应力混凝土 ； 闸墩设计 ； 弧门支承体； 裂缝成 因 中图 分 类 号 ： Ｖ ６ ． Ｔ ６ ２２ 文献 标 识 码 ： Ａ
一
７２ —
梅海州 ： 水利 工程 中水 闸闸墩结构计算 的分析 与探讨
状态 ， 程设计 和研究 人员 开始 研究 多种 新 型支 承体 结构 。 工 如朱暾等提出在颈部开槽 的新结 构型式 ， 新型结 构能显 著 该
降 低 预 应 力 闸 墩 拉 锚 系 数 ， 明 显 改 善 颈 部 的 应 力 分 布 状 能
１ 前
言
重点考 虑的问题 。如弧 门支承体 结构选 型问题 、 闸墩结 构预 应力度表示方法 和选择标准 问题 、 如何合 理布置 预应力锚束 的问题 、 配筋时预应力 筋和 非预应 力筋 的 比例 问题、 分预 部
应 力 闸墩 裂 缝 成 因 以及 如 何 控 制 等 方 面 。 ３ １ 弧 门支 承 体 结 构 选 型 问 题 ． 大型预应力闸墩 弧门 支承结 构 由闸墩 体与弧 门支 承体