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闸墩

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所属类别:水闸

基本信息

中文名称:闸墩
外文名称:

位于闸、坝泄流段内用以分隔泄流孔口和安装、支撑闸门的隔墩。闸墩包括中墩和边墩,它是闸门及各种上部结构的支承体,其作用是把闸门自重及闸门传来的水压力和上部结构的重力等荷载传布于水闸底板。闸墩的外形轮廓需使过闸水流平顺,侧向收缩小,过流能力大,故闸墩迎水面常做成弧线形或半圆形,下游端常做成鱼尾形。除挡水水头高、闸孔跨度大的闸墩受应力控制外,一般都由构造要求及闸室稳定而定。闸墩的长度通常取决于上部结构的布置要求和闸门的形式,实际工程中,闸墩的长度通常与底板沿水流方向长度相同。闸墩的厚度视闸孔宽度、水闸承受的水头和采用的门型而定。安设弧形闸门的闸墩由于不设门槽,可取用较小厚度。安设平面闸门的闸墩需设门槽,其厚度(δ)较大,可大致按图中(b)的曲线确定,图中H为堰上水头,L为孔口宽度。闸墩顶部的高程应高于设计洪水位或正常挡水位加浪高和安全加高,并以校核洪水位加浪高进行校核。闸墩通常是实体结构,纵向刚度很大,使闸室在纵向不会产生显著变形。若挡水高度不大,孔宽较小,闸室抗滑稳定性较大,也可把闸墩的一部分做成排架式,减小闸墩实体部分长度,节约工程量,并避免闸墩出现纵向温度裂缝。

安设平面闸门的闸墩示意图(单位:m)

(a)闸墩平面图;(b)墩厚与孔口宽度的关系

闸墩承受的主要荷载是结构自重(包括上部结构的重力)、水推力(包括顺水流方向和垂直水流方向)和交通桥传递的荷载及车辆制动力,在地震区还有地震惯性力。闸墩垂直于水流方向可以作为固结于底板的悬臂板或有侧移的框架竖杆(视上部结构与闸墩的连接情况而定)。闸墩顺水流方向因不再是一个杆件,而是一个块体,应力分析比较复杂。按中国SD 133—84《水闸设计规范》的规定,平面闸门的闸墩可采用材料力学方法计算,弧形闸门的闸墩应力分析,宜采用弹性力学方法,现在许多大型水闸的闸墩应力采用有限单元法进行比较准确的计算。对于挡水水头不高,应力比较低(相对于材料的允许应力)的情况,由平面闸门传递水压力的闸墩仍可近似地当作固结于底板的悬臂梁进行计算。对主拉应力比较集中的弧形闸门支座附近,需用精确计算方法,以便合理配筋,防止发生裂缝。闸墩计算需考虑不同荷载组合情况:①正常或非常挡水位下,闸门全关,核算顺水流方向的闸墩应力分布;②正常或非常挡水位下,个别闸门部分开启,闸墩两侧的水位不同,水压力不同,同时还受垂直水流方向的车辆制动力,核算垂直水流方向的闸墩应力分布;③正常挡水位下,闸门全关,遇到强烈地震的情况,主要核算垂直水流方向的闸墩应力分布,这种情况属于特殊荷载组合。

  
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