弧形闸门启闭力计算

弧形闸门启闭力计算

根据《水利水电工程钢闸门设计规范 SL74-95》，采用以下公式进行计算。 启门力计算式：FQ=1nT(Tzdr0＋Tzsr1)＋n＇

GGr2＋GjR1＋PXr4 R2[]

式中：FQ——启门力，KN；

R1、R2——分别为加重和启门力对弧形闸门的力臂,m； Tzd——滑动支承摩擦阻力,KN; Tzd=f2P

f2——滑动摩擦系数，取0.6；

P——作用在闸门上的总水压力，KN；P=PX2＋PZ2

PX——静水压力的水平分力，KN;

PZ——静水压力的铅直分力，KN；

R——滚轮半径，mm，R=100mm，

r——滚轮轴半径，mm，r=100mm

Tzs——止水摩擦阻力,KN, ；Tzs=f3Pzs

f3——滑动摩擦系数，取0.7；

Pzs——作用在止水上的压力,KN;

r0、r1、r2、r4——分别为转动轴摩阻力、止水摩阻力、闸门自重、下吸力对弧形闸门转动中心的力臂,m；

PX ——下吸力，KN,PX=γHX2B;

HX——闸门下游水深，m；HX=0

B——闸门宽度，m；B=8.0m

B1——止水总宽度，m；B1=0.09m

n＇

G——计算持住力和启门力用的闸门自重修正系数，可采用1.0～1.1； 12

G——闸门自重，计算启门力时计入浮重，KN；G=18×9.8=176.4KN Gj——加重块的重量，KN；

nT——摩擦阻力安全系数，可采用1.2；

该闸门不再加重，则Gj=0，相应R1=0，启门力的力臂R2=10m，转动轴摩阻力距r0=0.1m，止水摩阻力距r1=10m，闸门自重力矩r2=10m。 计算式考虑下游无水，则下吸力PX=0，相应r4=0。

作用在闸门上静水压力的水平分力Px：

11Px=γH2B=×9.8×82×8=2509KN 22

静水压力的铅直分力Pz为闸门排开水的重量

PZ=12.03×9.8×8=943KN 则作用在闸门上静水总压力P=PX2＋PZ2=25092+9432=2680KN 作用在止水上静水压力的水平分力P止水x：

11P止水X=γH2B=×9.8×82×0.09=28.22KN 22

静水压力的铅直分力Pz为闸门排开水的重量（可忽略）

则作用在止水上静水总压力Pzx=28.22KN

滑动支承摩擦阻力Tzd=f2P=0.6×2680=1608KN

止水摩擦阻力Tzs=f3Pzs=0.7×28.22=19.75KN

则启门力FQ：

FQ=

=1nT(Tzdr0＋Tzsr1)＋n＇GGr2＋GjR1＋PXr4R2[]1×1.2×(1608×0.1＋19.75×10)＋1.05×176.4=228.23KN10[]