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小型水閘工程設(shè)計優(yōu)化論文

時間:2022-07-04 20:27:02 設(shè)計 我要投稿
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小型水閘工程設(shè)計優(yōu)化論文范文

  摘要:一般來說,平原河區(qū)的都會安置相應(yīng)的水閘工程,利用水閘工程來為城市提供用水,為了能夠使得城市可以得到充足的用水,還需要進(jìn)一步的針對水閘工程進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計,主要就上海地區(qū)的小型水閘工程進(jìn)行了簡要的設(shè)計優(yōu)化分析,希望通過分析能夠為相關(guān)的人員提供一定的參考和借鑒。

小型水閘工程設(shè)計優(yōu)化論文范文

  關(guān)鍵詞:小型水閘工程;設(shè)計優(yōu)化;閘墩;閘室

  水閘主要起到的是泄洪排澇的作用,在目前的長江流域平原地區(qū),水閘工程的建設(shè)數(shù)量較多,而其中小型水閘工程的建設(shè)數(shù)量最多。主要就上海地區(qū)的小型水閘工程來進(jìn)行探究,上海地區(qū)的小型水閘工程主要是建設(shè)在上將下游的平原河口區(qū)域,為上海市提供用水以及起到防洪排澇的作用,而該區(qū)域的河網(wǎng)彌補(bǔ),要想使得小型水閘工程的作用可以得到有效的發(fā)揮,就需要針對小型水閘工程進(jìn)行合理的設(shè)計優(yōu)化,從而使得小型水閘工程可以為城市人們提供更為充足和安全的用水。

  1小型水閘工程設(shè)計優(yōu)化的必要性

  上海市本身就坐落在長江的下游區(qū)域,河道密布,河系發(fā)達(dá),在這之中建設(shè)了為數(shù)眾多的小型水閘工程。這些小型水閘建設(shè)的主要用途就是進(jìn)行防洪排澇。而要想使得小型水閘工程的作用得以全面的發(fā)揮,就需要對小型水閘工程進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑O(shè)計優(yōu)化,建設(shè)適宜上海地區(qū)發(fā)展要求的水閘規(guī)模。在最近的幾年,由于氣候的異常,上海市也出現(xiàn)了嚴(yán)重的內(nèi)澇災(zāi)害,很大程度上阻礙了城市的發(fā)展,甚至危害到了人們的生命財產(chǎn)安全,所以,要想使得城市能夠正常的發(fā)展和得到建設(shè),就需要對小型水閘工程進(jìn)行合理的設(shè)計優(yōu)化。上海地區(qū)有著獨特的城市布局以及建設(shè)用地需求,因此,在對小型水閘工程進(jìn)行設(shè)計優(yōu)化的過程中,也需要經(jīng)過兩個階段,其一就是要嚴(yán)格的根據(jù)城市的規(guī)劃以及防洪排澇的要求,來對小型水閘工程的具體布局形式以及建設(shè)規(guī)模,在設(shè)計的過程中以及在設(shè)計完成之后,都要針對工程設(shè)計進(jìn)行反復(fù)的檢查,并且不斷的進(jìn)行復(fù)核優(yōu)化。在設(shè)計規(guī)劃的過程中,主要是針對水閘工程進(jìn)行總體設(shè)計,而相關(guān)的工程研究單位則主要是針對單一的水閘工程進(jìn)行研究,由于關(guān)注的因素不同,所以,設(shè)計與實際的建設(shè)往往會存在一定的偏差,這樣就無法有效的實現(xiàn)設(shè)計與建設(shè)的契合,從而導(dǎo)致了小型水閘工程在規(guī)模的設(shè)計上并不合理。針對上海市的實際情況來進(jìn)行分析,水閘的建設(shè)規(guī)模受到不同因素的影響,在各個階段中,所需要注意的問題也不相同,要想使得小型水閘可以充分的發(fā)揮出其本身的作用,就需要對小型水閘工程進(jìn)行設(shè)計優(yōu)化。

  2針對小型水閘工程進(jìn)行設(shè)計優(yōu)化

  2.1閘室的橫向布置

  一般來說,小型水閘的建設(shè)數(shù)量較多,而且在小型水閘中,單孔水閘則占的比例更大,通常以往的小型水閘的邊墩采用的是大底板重力式邊墩進(jìn)行修建,這樣的邊墩主要是依據(jù)混凝土本身所具有的重量來對對水壓力以及土壓力進(jìn)行抵抗。根據(jù)相關(guān)的渡槽設(shè)計原理,為了使得閘墩可以保持穩(wěn)定性,就需要在閘墩之間安設(shè)一個壓桿,利用這一壓桿來對閘墩壓力抵抗能力進(jìn)行提高,將閘墩的結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行有效的轉(zhuǎn)變,將原有的閘墩形式轉(zhuǎn)變?yōu)椤癠”形結(jié)構(gòu),詳見圖1。一般來說,小型水閘的底板以及邊墩都較厚,而且水閘孔洞的寬度以及高度兩者之間的差距并不大,墩后土壓力也基本上也與墩前的土壓力相一致,根據(jù)這一情況,可以對小型水閘的線剛度進(jìn)行計算,由計算的結(jié)果可以了解到,墩后以及墩前的線剛度較為相似。由此,我們可把閘墩和底板看作一整體式超靜定結(jié)構(gòu),計算如圖2。上海市生產(chǎn)掏節(jié)制閘,設(shè)計流量7.98m3/S,門高3.0m,門寬20m,采用“U”型有壓桿結(jié)構(gòu),閘室鋼筋混凝土斷面面積為6.87平方米,鋼筋混凝土量為41.22立方米.鋼筋僅為0.7噸。比重力式閘墩可減步混凝土7.74立方米.鋼筋0.4噸,減步投資0.8萬元。(這段有問題,門寬20m,跟上圖不符,不是小型水閘的例子,仔細(xì)看看,這是評高工論文,低級錯誤不能有)。

  2.2閘墩的縱向布置

  一般小型水閘閘室長為2~3倍上下游水位差.閘室較長。閘墩厚一般為1/4~1/5孔寬,門槽應(yīng)力不大.門槽位置一般距上游墩尖1/3墩長,生產(chǎn)橋多置于門槽之前,則門槽后的2/3墩長只承受閘門壓力和水平剪刀。把門槽以后的閘墩做成斜坡,既可以減步閘墩的混凝土量,又有利于閘室的穩(wěn)定。

  2.3其他

  如上下游翼墻少使用重力式,多采用扶壁式或空箱結(jié)構(gòu),工程量會相應(yīng)減少。另外混凝土排架由雙柱梁式結(jié)構(gòu)變?yōu)殡p柱桁架式結(jié)構(gòu)。工作橋梁和排架往端彎矩和剪力減小,斷面尺寸及配筋都減小,結(jié)構(gòu)更合理。另外,工程設(shè)計階段既不能簡單的以規(guī)劃確定的排澇流量作為水閘的設(shè)計流量,也不能簡單地加大設(shè)計流量,而應(yīng)該在了解規(guī)劃意圖和邊界條件的基礎(chǔ)上,綜合考慮各種影響因素后合理確定。上海地區(qū)的小型水閘大致可分為兩類,一類是黃浦江中上游兩岸支流和各水利片的控制水閘,這些水閘上下游水位差較小,排水受下游水位頂托影響較大,設(shè)計流量應(yīng)在規(guī)劃的基礎(chǔ)上盡可能放大;另一類是長江、杭州灣沿岸支流的水閘,這些水閘潮差較大、低潮位較低,排澇條件較好,設(shè)計流量較規(guī)劃流量相當(dāng)或略有放大即可。

  綜上所述,為了能夠建設(shè)出適宜上海地區(qū)的小型水閘工程,就要根據(jù)上海地區(qū)的具體情況以及參照相關(guān)的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),設(shè)計出高質(zhì)量的小型水閘工程,在對小型水閘工程進(jìn)行設(shè)計優(yōu)化的過程中,主要是針對閘室、閘墩以及其他的部位來進(jìn)行設(shè)計優(yōu)化,針對設(shè)計優(yōu)化的部位進(jìn)行反復(fù)的檢驗,從而保障小型水閘工程的設(shè)計質(zhì)量,這樣就可以發(fā)揮出小型水閘的真正功能,進(jìn)而為城市的居民提供充足的用水,最大限度的保障城市居民的生命財產(chǎn)安全。

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