水工钢结构设计
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作者： 范崇仁主编
出 版 社： 水利水电出版社
出版时间： 2000-5-1字数： 261000版次： 1页数： 173印刷时间： 2000/05/01开本： 16开印次： 1纸张： 胶版纸I S B N ： 9787508401249包装： 平装内容简介
本书内容共五章及附录。第一章介绍钢闸门的分类、门型选择以及设计资料等，第二至第四章详述了平面钢闸门、弧形钢闸门、人字钢闸门的设计原理和设计方法，并附有设计例题。最后一章介绍了特种闸门和拦污栅的工作特性和设计要点。
本书是高等学校水利水电类专业选修教材，可供水利水电工程技术人员参考使用。
目录
前言
第一章 绪论
第二章 平面钢闸门
第一节 平面钢闸门的组成和结构布置
第二节 面板和次梁的设计
第三节 主梁设计
第四节 横向联结系和纵向联结系
第五节 边梁设计
第六节 行走支承
第七节 轨道及其他埋件
第八节 止水、启闭力和吊耳
第九节 设计例题——露顶式平面钢闸门设计
第三章 弧形钢闸门
第一节 概述
第二节 弧形钢闸门的结构布置与形式
第三节 弧形钢闸门的荷载
第四节 主横梁式弧形钢闸门主框架设计
第五节 弧形钢闸门的支铰设计
第六节 启闭力、启闭机械与吊耳
第七节 设计例题——露顶式斜支臂弧形钢闸门设计
第四章 人字钢闸门
第一节 概述
第二节 人字钢闸门的结构组成部分和结构布置
第三节 闸门上的荷载及其组合情况
第四节 门扇的梁格布置
第五节 主梁设计特点
第六节 门扇的联结系
第七节 斜接柱和门轴柱
第八节 支垫座和枕垫座
第九节 顶枢和底枢
第十节 止水和启闭力
第十一节 设计例题——人字钢闸门门体结构设计与应力分析
第五章 特种闸门及拦污栅
第一节 升卧式平面闸门
第二节 水力自动闸门
第三节 拦污栅
附录一 型钢规格和截面特性
附录二 轴心受压构件的稳定系数
附录三 矩形弹性薄板弯矩系数
附录四 钢闸门自重（G）估算公式
附录五 材料的摩擦系数
参考文献
书摘插图
第四章 人字钢闸门
第二节 人字钢闸门的结构组成部分和结构布置
一、结构组成部分
结构组成由：门扇承重结构、支承部件等。其中门扇承重结构是由挡水面板、次梁、主梁、横向联结系、纵向联结系、背拉杆以及门轴柱和斜接柱所组成（如图4-1所示）。
闸门的门扇结构可以作成平面的或圆拱的形式（图4-2）；前者称为平面人字门，后者称为拱形人字门。在平面人字门中，门叶的主横梁由于三铰拱的作用，受轴向力和弯矩的共同作用。拱形人字门，由于门叶轴线和三铰拱的压力轴线相近，主横梁主要承受轴向压力，材料较为节省。但拱形人字门制作均较复杂，造价较贵并且门龛深度较大，所以国内外已建的人字闸门门扇结构多采用平板式。
人字闸门的主梁是门扇的主要受力构件。由面板和次梁传来的水压力是通过两个门扇中相对应的主梁起三铰拱作用而传给闸首边墩上的支承部件。主梁除了承受弯矩外还要承受三铰拱的轴向压力，因而需要按偏心压杆设计。它们通常都采用实腹式焊接工字形截面，这种实腹式截面还有利于加强门扇的刚度。
背拉杆是在门扇中起重要作用的构件。当闸门开启时它可以减小门扇因一端悬挂而产生的下垂度，保证门扇的矩形轮廓的不变性，并增加门扇在水中旋转时的抗扭刚度。因而它对人字闸门的安全运转起了重要的作用，正确的设计背拉杆，可以将由扭矩产生变形减到最小，目前国内外的大型人字闸门为了加强门扇的抗扭刚度，一般采用预应力背拉杆，效果更加明显。
斜接柱和门轴柱与门扇的顶部、底部主梁一起构成门扇的外框，把全部主梁以及纵、横向联结系联结成整个门扇。在门轴柱的上、下端设置顶枢和底枢，门扇的启闭是绕着由顶枢和底枢中心连成的竖直轴线而转动。在门轴柱的外侧对应于每个主梁布置支垫座，当闸门关闭挡水时，能将主梁的反力传递给埋固在闸首边墩上的枕垫座。对中、小型人字闸门，在斜接柱的外侧通常设置由硬木制成的斜接木，借以传递三铰拱的中间铰推力，并起到中缝止水的作用。对大型闸门，为了使两门扇中缝的构造符合中间铰受力特点，可在对应于每根主梁的位置上设置支垫座（或沿整根斜接柱布置整体的金属承压条），使中缝问的拱推力得到更可靠的传递。
闸门开启时，三铰拱作用消失，这时底枢和顶枢即成为门扇的支承部分。顶枢和底枢的构造应使门扇运转灵活、可靠、摩阻力小。
人字闸门的止水，除了要在门侧与闸首边墩、门底与门槛之间布置外，在两门扇之间的中缝也需布置，以防止门扇的周界和中缝漏水。门底和门侧止水常用固定在门扇的定型橡皮止水，而中缝可根据门扇的大小和闸门中缝的支承型式，采用斜接木、橡皮或金属承压条止水。
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