大型拦河闸设计关键技术研究与应用

发布时间：2017-09-17 13:49

  本文关键词：大型拦河闸设计关键技术研究与应用

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【摘要】：进入新世纪以来,国家对生态环境的保护越来越重视,河流治理和水生态景观工程快速发展,要求拦河闸工程平面布置以及选择的闸门启闭机等不但要具备水利工程的常规功能,而且必须要适应当地水生态系统、周边人文环境,以及具备通航要求等功能。工程往往具备以下主要特点：跨度较大、水头较低,拟建工程设计要求构思新颖独特、造型独树一帜,并力求融入周边人文景观。随着我国水利建设的全面上马,新设计的水闸应和周围的人类的生态环境相匹配,已成为中国水利工程建设的一个重要研究课题。近年来,拦河闸的跨度也越来越大,大型拦河闸的设计也不再局限于传统模式,而是不断创新。弥河寒桥拦河闸位于山东省寿光市,是根据寿光市用水规划及城市建设规划总体要求,在寒桥镇西边的弥河上兴建的拦河闸带桥工程,主要目的是抬高弥河水位,加速当地地下水补源回灌和增加弥河蓄水量,用以改善寒桥、留吕等周边十几个乡镇的交通条件和城市生态环境。该工程设计思路改变了以往传统设计方法和闸室布置方式,使闸室布置、油压启闭设备、检修桥、公路桥和桥头堡等建筑物,在满足水流条件和水工结构设计的前提下,注重了建筑空间处理和建筑造型设计。论文主要研究了以下两个问题。(1)针对该闸址位于弯道上,过闸水流紊乱,对右岸冲击较大,严重威胁着右岸边坡的稳定,为使水流平顺通过弯道,在工程中弯道采用河底超高法和复曲线相结合的工程改造措施,改变了原有水流流态,使左右两侧的水流趋向平衡,减少了右岸水流对岸坡的冲刷,使过闸水流趋向平顺。(2)大跨度平面闸门结构系统设计采用多项新技术,利用空间有限元分析计算方法,对大跨度、大宽高比平面闸门进行了整体内力及变形计算研究。
【关键词】：拦河闸 大跨度 大宽高比 平面闸门 空间有限元
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TV66
【目录】：

• 摘要8-9
• ABSTRACT9-10
• 第一章 概述10-14
• 1.1 前言10
• 1.2 国内外新型拦河闸设计研究现状10-11
• 1.2.1 国外新型拦河闸设计研究现状11
• 1.2.2 国内新型拦河闸研究现状11
• 1.3 研究内容及方法11-13
• 1.3.1 上游弯道设计研究12
• 1.3.2 大跨度平面闸门结构系统设计研究12-13
• 1.4 主要创新点13-14
• 第二章 拦河闸方案设计14-19
• 2.1 弯道方案比选及总体布置14
• 2.2 水力计算14-16
• 2.2.1 闸孔净宽计算15
• 2.2.2 效能计算15-16
• 2.2.3 渗径设计16
• 2.3 闸室整体稳定计算16-19
• 2.3.1 计算工况16
• 2.3.2 各工况下的荷载组合16-17
• 2.3.3 设计荷载计算结果17
• 2.3.4 整体稳定计算结果17-18
• 2.3.5 整体稳定计算结果分析18-19
• 第三章 大跨度平面闸门三维有限元分析19-41
• 3.1 方案比较19-22
• 3.2 方案的确定22-23
• 3.3 大跨度平面闸门三维有限元分析23-41
• 3.3.1 大跨度平面闸门三维有限元分析23-38
• 3.3.2 闸室静应力原型观测38
• 3.3.3 静应力原型观测结果与有限元计算结果比较38-39
• 3.3.4 平面体系与空间体系计算结果比较39-41
• 第四章 工程应用41-68
• 4.1 工程整体说明41-45
• 4.1.1 地质概况41
• 4.1.2 工程地质41-42
• 4.1.3 水文地质42-44
• 4.1.4 震动液化分析44-45
• 4.2 设计依据、标准及主要设计内容指标45-47
• 4.2.1 工程等别和标准45-46
• 4.2.2 设计依据46-47
• 4.2.3 主要设计指标47
• 4.2.4 主要设计内容47
• 4.3 水文分析计算47-48
• 4.3.1 来水量分析47-48
• 4.3.2 用水量分析48
• 4.3.3 兴利调算48
• 4.4 拦河闸规模确定48-50
• 4.4.1 闸址位置的确定48-49
• 4.4.2 水位及流量的确定49-50
• 4.5 总体布置50
• 4.6 工程应用研究50-68
• 4.6.1 水工结构设计50-51
• 4.6.2 水工结构计算51-52
• 4.6.3 金属结构设计52-68
• 4.6.3.1 金属结构布置形式52-56
• 4.6.3.2 大跨度闸门结构设计56-58
• 4.6.3.3 大跨度闸门液压启闭机设计58-62
• 4.6.3.4 检修门启闭机设计62-68
• 第五章 总结及展望68-70
• 5.1 主要设计特点68
• 5.2 展望68-70
• 参考文献70-72
• 致谢72-73
• 在申请学位的专业或相近专业研究成果73-74
• 附件74

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1 田宝国;大型拦河闸设计关键技术研究与应用[D];山东大学;2015年

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本文编号：869784