計算書項目名稱：黃圃鎮烏珠水閘重建工程水閘工作閘門設計設計階段：施工圖設計審核日期校核日期計算日期中山市水利水電勘測設計咨詢有限公司2006年11月水閘閘門設計計算稿第一部分工作閘門一、基本參數和結構布置1、基本參數孔口尺寸：寬度3.00m底坎高程：-1.75m閘前最高運行水位：2.88m，相應閘后水位1.20m設計水頭：1.68m門葉結構材料：Q235許用應力：0.9*160144Mpa,=0.9*95=85.5Mpa運行條件：動水啟閉2、結構布置閘門為露頂式，設三根主梁和三根縱梁，主梁格按等荷載布置，主、縱及邊梁全部采用型鋼，行走支撐采用滑塊，面板布置在外水面，底側止水布置在內水面，側止水布置在內水面。閘門支撐跨度為3.27m，側止水中心距為3.07m，梁格布置簡圖如下圖一所示：3、水壓力計算閘門總水壓力：P總0.5*r*(Hs2-Hx2)Bzs=0.5*10*(2.882-1.22)*3.07=105.22(KN)二、門葉結構計算（一）面板面板厚度按下式計算：kqa根據閘門結構布置，面板計算數據及結果如下表（1-1）：表（1-1）面板計算結果表區格abb/akq30015755.250.4910.00751.51441.2386989169013251.920289860.4970.00751.51442.8663620255013252.409090910.4970.01451.51443.1768595155013252.409090910.4940.02321.51444.0062982875013251.766666670.4940.02961.51446.1708319375013251.766666670.50.0331.51446.5550553根據計算結果并考慮銹蝕厚度及面板應具有一定的剛度，選定面板厚度為8（mm）。（二）主梁1、荷載與內力主梁為等荷載布置，荷載為：q105.22/(3*3.27)10.73（KN/m）受力簡圖如圖（二）所示：支座反力：RA=RB=10.73*3.27/2=17.54(KN)Qmax=RB=17.54(KN)力矩計算：力矩由均布荷載產生，最大力矩為：Mmax=qlh(L0/2-Lh/4)/2=10.73*3.27*(3.27/2-3.07/4)/2=15.22(KN.m)2、截面特性面板參與主梁作用的有效寬度：B=1b，其中b(550+750)/2=650，彎矩零點間距：l0=6300mm，則l0/b9.69，10.973，則，B=1b=0.973*650=632.45(mm)主梁采用32a工字鋼截面，其截面尺寸所示：截面積為：A=76.44(cm2)中和軸至上、下翼緣的距離為：y1=y2=16(cm)慣性矩為：Ix=11080(cm4)抗彎截面模量為：Wmax=Ix/y2=692.5(cm3)；截面下部對中和軸的面積矩為：Sx=400.5(cm3)3、強度驗算前后翼緣正應力分別為：1Mmax/Wmin15.22*100/70.6=21.56(MPa)中部中和軸處的剪應力為：max=Qmax*Sx/(Ix*f)16.23(MPa)4、撓度驗算f=5/384*ql4/EI=5/384*10.73*32704/（2.05*105*11080*104）=2.15mmf=1/600*3270=5.45mm,ff5、穩定性驗算主梁采用32a工字鋼，所以主梁的整體性滿足要求，可不必驗算.（四）縱梁、邊梁縱梁和邊梁所選用材料與主梁同，其計算略。三、啟閉力的計算根據水閘調度運行原則,閘門按水位差為1.50m(外水位2.88m,內水位1.2m)的動水中啟閉方式進行啟閉力的計算。門自重G=50KN1、閉門時，閘門總水壓力：P總0.5*r*(Hs2-Hx2)Bzs=0.5*10*(2.882-1.22)*3.07=105.22(KN)水封受到的水壓力為：P2*(0.5*2.61*2.61+2.61*0.5)*10*0.0457.38（KN），水封因預壓而受到的壓力為：PZS3.65*2*3.0722.41（KN）取f30.5，則TZS1=（7.38+22.41）*0.514.90（KN）滑動摩阻力TZd2=P總（f1r+f）/R=105.22*（0.14*41.3+1）/250=6.94KN上托力：Pt=*t*Hs*D1*BZS=10*1.0*4.51*0.02*3.07=5.50（KN）2、啟門時，閘門總水壓力：P總0.5*r*(Hs2-Hx2)Bzs=0.5*10*(2.882-1.22)*3.07=105.22(KN)水封摩阻力TZS2=f3PZS，水封受到的水壓力為：P2*(0.5*2.61*2.61+2.61*1.9)*9.8*0.0457.38（KN），水封因預壓而受到的壓力為：PZS3.65*2*3.0722.41（KN）取f30.5，則TZS2=22.41*0.511.21（KN）滑動摩阻力TZd2=P總（f1r+f）/R=105.22*（0.14*41.3+1）/250=6.94KN下吸力：Px=ps*D2*BZS=20*0.38*3.07=23.33(KN)3、閉門力的計算Fw=nT(TZd1+TZS1)-nGG+Pt=1.2*(24.5+13.96