第七章平面钢闸门
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(一) 主梁的布置
1. 主梁的数目 主梁是闸门的主要承重部件。主梁的数目主要取决于闸门
的尺寸和水头的大小。平面闸门按主梁的数目可分为双主梁式 和多主梁式。建议当闸门的跨高比L/H≥1.5时，采用双主梁；
而当闸门的跨高比L/H≤1.0时，采用多主梁。在大跨度的 露顶式闸门中常采用双主梁。
事故时，能在动水中关闭而在静水中开启；兼作检修闸门时，也 称事故检修闸门；需要在限定时间内紧急关闭的事故闸门，称为 快速闸门。
(3) 检修闸门设于工作闸门前。用于建筑物或工作闸门等检修 时短期挡水，一般在静水中启闭。 2、按闸门设置的部位分
⑴ 露顶式闸门：设置在开敞式泄水孔口，当闸门关闭孔口挡 水时，其门叶顶部高于挡水水位，并需设置三边止水。
门 叶 结 构 总 图
(二) 埋固构件
平面闸门的固定埋设部件一般包括：⑴ 主轮或主滑道的轨道， 简称主轨；⑵侧轮和反轮的轨道，简称侧轨和反轨；⑶止水埋件， 顶止水埋件简称门楣，底止水埋件简称底坎；⑷门槽护角、护面和 底槛，用以保护混凝土不受漂浮物的撞击、泥砂磨损和气蚀剥落。
门 叶 结 构 总 图
闸门挡水时所受的水压力在闸门上的传力路径：
1. 平面钢闸门的承重结构 平面钢闸门的承重结构，一般由钢面板、梁格及纵、横向联
结系组成。 门叶结构的立体示意图
⑴ 面 板：是用来挡水，直接承受水压并传给梁格。面板通 常设在闸门的上游面，这样可以避免梁格和行走支承浸没于水中 而积聚污物，也可以减小因门底过水而产生的振动。
⑵ 梁 格：由互相正交的梁系（水平次梁（包括顶、底次 梁）、竖直次梁、主梁和边梁等）组成，用来支承面板并将面板 传来的全部水压力传给支承边梁，然后通过设置在边梁上的行走 支承把闸门上的水压力传给闸墩。
⑶ 横向联结系（又称竖向联结系）布置在垂直于闸门跨度方向 的竖直平面内，以保证闸门横截面的刚度 ，使门顶和门底不致产 生过大的变形。其主要承受由顶梁、底梁和水平次梁传来的水压 力并传给主梁。其形式主要有实腹隔板式和桁架式。
⑷ 纵向联结系（又称门背联结系或起重桁架）布置在闸门下游 面主梁（或主桁架）的下翼缘（或下弦杆）之间的纵向竖直平面 内，承受闸门部分自重和其它竖向荷载，并可增强闸门纵向竖平 面的刚度；当闸门受双向水头时还能保证主梁的整体稳定性（当 闸门承受 反向水头时， 主梁下翼缘 受压）。
应熟悉闸门结构的传力路径，以掌握闸门各种构件的受力 情况并能正确确定各承重构件的计算简图。
（三）闸门的启闭机械
常用的闸门启闭机有卷扬式、螺杆式和液压式三种。它们 又可分为固定式和移动式两类。启闭机的型号和选用详见《水 电站机电设计手册》（金属结构●二）的介绍。
二、平面钢闸门的结构布置
布置内容：确定闸门上需要设置的构件、每种构件需要的 数目以及每个构件的所在位置。应统筹考虑、全面安排并进行 必要的方案比较后最终确定。
⑵ 弧形闸门：系指挡水面板形状为圆弧形的一类钢闸门。应用 也十分广泛，它将一块弧形门叶用支臂铰支于铰座上，通常弧面 中心即为铰心，所以水压力总是通过铰心的，运行阻力矩较小。
三、闸门的选择
选择闸门形式需要考虑其在水工建筑物中的位置、尺寸、 设计水头、运用条件、制造能力和安装技术水平等因素，要 求做到泄流时水流条件好、止水严密、启闭力小、操作简便 灵活、检修维护方便等。平面闸门和弧形闸门是最常用的门 型。在工作闸门中，大型露顶式闸门和高水头潜孔式闸门多 用弧形闸门，船闸上多用人字闸门和横拉闸门，检修闸门和 事故闸门一般都用平面闸门。制造门叶的材料近代多用钢材， 而钢筋混凝土多用做需要借自重关闭施工导流底孔的封堵闸 门。
第七章 平面钢闸门
第一节 概 述
一、闸门的作用
闸门是水工建筑物的重要组成部分之一，它可用来关闭、开 启或局部开启水工建筑物的过水孔口，其主要作用是调节上下游 水位和流量，获得防洪、供水、灌溉和发电等效益。
二、闸门的类型
闸门的类型较多，一般可按闸门的工作性质、设置部位及结 构形式等加以分类。
1、按闸门的工作性质分 工作闸门、事故闸门、检修闸门和施工期导流闸门。 ⑴ 工作闸门也称主要闸门，能在动水中启闭。 (2) 事故闸门多设于深孔工作闸门前，用于建筑物或设备出现
2.行走支承：又称支承移动部件，应保证既能将闸门所受的全部水 平荷载安全地传递给闸墩，又应保证闸门能沿门槽上下顺利移动， 并减小闸门移动时的摩擦阻力。
行走支承包括主行走支承（主轮或主滑块）、侧向支承（侧轮） 及反向支承（反轮）装置三部分。
门 叶 结 构 总 图
3.止水：为了防止闸门漏水而固定在门叶周边的橡胶止水。 4.吊具：用来连接闸门启闭机的牵引构件。
合理。
平面钢闸门的Байду номын сангаас程实例
柴河水库弧形钢闸门
清河水库弧形钢闸门
都江堰飞沙堰钢闸门
鱼嘴
宝瓶口
都 江 堰 飞 沙 堰 钢 闸 门
第二节 平面钢闸门的组成和结构布置
一、平面钢闸门的组成
平面钢闸门是由活动的门叶结构、埋固构件和启闭机械三部 分组成。
(一) 门叶结构的组成
门叶结构是用来封闭和开启孔口的活动挡水结构。由门叶承 重结构、行走支承以及止水和吊具等组成。
⑵ 潜孔式闸门：设置在潜没式泄水孔口，当闸门关闭孔口挡 水时，其门叶顶部低于挡水水位，需要设置顶部、两侧和底缘四 边止水。
3、按闸门的结构型式和构造特征分 ⑴ 平面钢闸门：系指挡水面板形状为平面的一类钢闸门。最为 常用，较易满足建筑物的布置要求。
根据门叶结构的运移方式又可分为：直升式平面闸门、升卧 式平面闸门、横拉式平面闸门（船闸中采用）、绕竖轴转动的平 面形闸门（如船闸中的人字门和一字门）及绕横轴转动的平面形 闸门（如翻版闸门）等。
本章主要介绍直升式平面钢闸门。
四、闸门结构设计的基本要求
1、闸门结构的计算方法 《水利水电工程钢闸门设计规范》（SL74-95）规定钢闸门结
构采用容许应力法进行结构验算。
N i/S f y / ( k 1 k 2 k 3 ) f y /K []
2、结构分析方法 ⑴ 按平面体系设计法：可采用手算，简单易行，但不太精确。 ⑵ 按空间体系设计法：可采用有限元法（FEM）分析，较
1. 主梁的数目 主梁是闸门的主要承重部件。主梁的数目主要取决于闸门
的尺寸和水头的大小。平面闸门按主梁的数目可分为双主梁式 和多主梁式。建议当闸门的跨高比L/H≥1.5时，采用双主梁；
而当闸门的跨高比L/H≤1.0时，采用多主梁。在大跨度的 露顶式闸门中常采用双主梁。
事故时，能在动水中关闭而在静水中开启；兼作检修闸门时，也 称事故检修闸门；需要在限定时间内紧急关闭的事故闸门，称为 快速闸门。
(3) 检修闸门设于工作闸门前。用于建筑物或工作闸门等检修 时短期挡水，一般在静水中启闭。 2、按闸门设置的部位分
⑴ 露顶式闸门：设置在开敞式泄水孔口，当闸门关闭孔口挡 水时，其门叶顶部高于挡水水位，并需设置三边止水。
门 叶 结 构 总 图
(二) 埋固构件
平面闸门的固定埋设部件一般包括：⑴ 主轮或主滑道的轨道， 简称主轨；⑵侧轮和反轮的轨道，简称侧轨和反轨；⑶止水埋件， 顶止水埋件简称门楣，底止水埋件简称底坎；⑷门槽护角、护面和 底槛，用以保护混凝土不受漂浮物的撞击、泥砂磨损和气蚀剥落。
门 叶 结 构 总 图
闸门挡水时所受的水压力在闸门上的传力路径：
1. 平面钢闸门的承重结构 平面钢闸门的承重结构，一般由钢面板、梁格及纵、横向联
结系组成。 门叶结构的立体示意图
⑴ 面 板：是用来挡水，直接承受水压并传给梁格。面板通 常设在闸门的上游面，这样可以避免梁格和行走支承浸没于水中 而积聚污物，也可以减小因门底过水而产生的振动。
⑵ 梁 格：由互相正交的梁系（水平次梁（包括顶、底次 梁）、竖直次梁、主梁和边梁等）组成，用来支承面板并将面板 传来的全部水压力传给支承边梁，然后通过设置在边梁上的行走 支承把闸门上的水压力传给闸墩。
⑶ 横向联结系（又称竖向联结系）布置在垂直于闸门跨度方向 的竖直平面内，以保证闸门横截面的刚度 ，使门顶和门底不致产 生过大的变形。其主要承受由顶梁、底梁和水平次梁传来的水压 力并传给主梁。其形式主要有实腹隔板式和桁架式。
⑷ 纵向联结系（又称门背联结系或起重桁架）布置在闸门下游 面主梁（或主桁架）的下翼缘（或下弦杆）之间的纵向竖直平面 内，承受闸门部分自重和其它竖向荷载，并可增强闸门纵向竖平 面的刚度；当闸门受双向水头时还能保证主梁的整体稳定性（当 闸门承受 反向水头时， 主梁下翼缘 受压）。
应熟悉闸门结构的传力路径，以掌握闸门各种构件的受力 情况并能正确确定各承重构件的计算简图。
（三）闸门的启闭机械
常用的闸门启闭机有卷扬式、螺杆式和液压式三种。它们 又可分为固定式和移动式两类。启闭机的型号和选用详见《水 电站机电设计手册》（金属结构●二）的介绍。
二、平面钢闸门的结构布置
布置内容：确定闸门上需要设置的构件、每种构件需要的 数目以及每个构件的所在位置。应统筹考虑、全面安排并进行 必要的方案比较后最终确定。
⑵ 弧形闸门：系指挡水面板形状为圆弧形的一类钢闸门。应用 也十分广泛，它将一块弧形门叶用支臂铰支于铰座上，通常弧面 中心即为铰心，所以水压力总是通过铰心的，运行阻力矩较小。
三、闸门的选择
选择闸门形式需要考虑其在水工建筑物中的位置、尺寸、 设计水头、运用条件、制造能力和安装技术水平等因素，要 求做到泄流时水流条件好、止水严密、启闭力小、操作简便 灵活、检修维护方便等。平面闸门和弧形闸门是最常用的门 型。在工作闸门中，大型露顶式闸门和高水头潜孔式闸门多 用弧形闸门，船闸上多用人字闸门和横拉闸门，检修闸门和 事故闸门一般都用平面闸门。制造门叶的材料近代多用钢材， 而钢筋混凝土多用做需要借自重关闭施工导流底孔的封堵闸 门。
第七章 平面钢闸门
第一节 概 述
一、闸门的作用
闸门是水工建筑物的重要组成部分之一，它可用来关闭、开 启或局部开启水工建筑物的过水孔口，其主要作用是调节上下游 水位和流量，获得防洪、供水、灌溉和发电等效益。
二、闸门的类型
闸门的类型较多，一般可按闸门的工作性质、设置部位及结 构形式等加以分类。
1、按闸门的工作性质分 工作闸门、事故闸门、检修闸门和施工期导流闸门。 ⑴ 工作闸门也称主要闸门，能在动水中启闭。 (2) 事故闸门多设于深孔工作闸门前，用于建筑物或设备出现
2.行走支承：又称支承移动部件，应保证既能将闸门所受的全部水 平荷载安全地传递给闸墩，又应保证闸门能沿门槽上下顺利移动， 并减小闸门移动时的摩擦阻力。
行走支承包括主行走支承（主轮或主滑块）、侧向支承（侧轮） 及反向支承（反轮）装置三部分。
门 叶 结 构 总 图
3.止水：为了防止闸门漏水而固定在门叶周边的橡胶止水。 4.吊具：用来连接闸门启闭机的牵引构件。
合理。
平面钢闸门的Байду номын сангаас程实例
柴河水库弧形钢闸门
清河水库弧形钢闸门
都江堰飞沙堰钢闸门
鱼嘴
宝瓶口
都 江 堰 飞 沙 堰 钢 闸 门
第二节 平面钢闸门的组成和结构布置
一、平面钢闸门的组成
平面钢闸门是由活动的门叶结构、埋固构件和启闭机械三部 分组成。
(一) 门叶结构的组成
门叶结构是用来封闭和开启孔口的活动挡水结构。由门叶承 重结构、行走支承以及止水和吊具等组成。
⑵ 潜孔式闸门：设置在潜没式泄水孔口，当闸门关闭孔口挡 水时，其门叶顶部低于挡水水位，需要设置顶部、两侧和底缘四 边止水。
3、按闸门的结构型式和构造特征分 ⑴ 平面钢闸门：系指挡水面板形状为平面的一类钢闸门。最为 常用，较易满足建筑物的布置要求。
根据门叶结构的运移方式又可分为：直升式平面闸门、升卧 式平面闸门、横拉式平面闸门（船闸中采用）、绕竖轴转动的平 面形闸门（如船闸中的人字门和一字门）及绕横轴转动的平面形 闸门（如翻版闸门）等。
本章主要介绍直升式平面钢闸门。
四、闸门结构设计的基本要求
1、闸门结构的计算方法 《水利水电工程钢闸门设计规范》（SL74-95）规定钢闸门结
构采用容许应力法进行结构验算。
N i/S f y / ( k 1 k 2 k 3 ) f y /K []
2、结构分析方法 ⑴ 按平面体系设计法：可采用手算，简单易行，但不太精确。 ⑵ 按空间体系设计法：可采用有限元法（FEM）分析，较