上海海事大学本科毕业设计

文献综述报告

上海大治河二线船闸总体设计与结构计算

学    院：海洋科学与工程

专    业：港口航道与海岸工程

班    级：港航143

2018 年    月

摘要： 在江河的中下游区域内的船闸往往受潮汐力影响，由于潮涨潮落产生的双向水头非常不利于船舶的航行。目前我国长江中下游流域的船闸开始普及三角闸门的使用，根据已建成船闸的情况来看，三角闸门能有效的阻止双向水头对于船舶过闸的影响。并可以作为输水系统的一部分，辅助船闸输水。

关键词：中下游船闸，双向水头，三角闸门

引言：在当今世界由于大宗货物流通的需求变得越来越巨大，水运作为相对而言最为经济的货运方式，其发展的需求不断扩大。船闸作为帮助船舶克服水位落差，使之能在江河湖海间顺利穿行的一种重要的通航建筑物，其重要性不言而喻。许多船闸受到潮汐产生的双向水头的影响， 为了确保船舶的安全，这是必须克服的障碍。

总结：

1、由于受潮汐影响，建造在入海的河口和海港港池口门处的船闸，是会产生双向水头的。原因是涨潮时，下游水位高，上游水位低，落潮时，下游水位低，上游水位高。水流方向在涨潮时，水向上游流，落潮时，水向下游流。

2、三角闸门能承受双向水头，可在动水条件下启闭，可以被用来在平潮时段开通闸来提高通过能力，当潮位变化大时及时关上闸门。结构简单，受力明确，外形美观，对水流阻力系数小，自重轻。三角门这一特点使得它也能用作防洪事故门，有的船闻甚至直接利用闸门进行门缝输水，取消阀门输水而简化闸首结构。成本方面一次性投资较大,但维费用低。运转灵活，操作方便，维修保养费用低,维护方便。门体焊接工艺要求较高。由于门体重量集中于门板侧，由自重产生的偏心距较大，门头下沉量较难控制,

为制造、安装带来一定困难。

3、三角门闸门门扇结构及支承部件的材料用量多，空间结构复杂，对制作精度要求较高，门体重量较大，闸门启闭过程中各方面阻力也较大，因此对闸门安装的精度要求也很高，以便使得闸门启闭力降至最小。从理论上讲，对闸门制作、安装精度的要求主要是对同轴度的要求，就是闸门底枢轴头(蘑茹头)中心、底枢承轴巢中心、门体旋转中轴线、顶枢轴孔中心必须在同一条旋转中心线上，其偏差值在允许偏差范围。

4、求解船舶撞击力的方法有很多种，但是撞击力的大小除了与撞击速度、船舶吨位有关以外，还与结构刚度以及撞击方向等因素有很大的关系。经验公式无法表示这些特征，而有限元法在众多的方法里是公认的最有效、最准确的方法，可以表达各种结构特征，并显示整个碰撞时间历程中撞击力的演变规律。

5、闸门(被撞物)刚度对撞击力影响非常大，随着闸门刚度的增大，撞击力也随之增长；而船舶的刚度变化对撞击力的影响相对来说比较小；当假定闸门为刚性体时，可以作为船舶与桥墩的碰撞情况。船舶撞击力随着船舶吨位以及撞击速度的增大而增大。

6、三角闸门由其结构特点、选用材料决定，从闸门的制造性能、维修性能、抗船舶撞击性能及使用寿命综合分析，球节点结构构三角门综合使用性能要低于节点板结构。

7、三角闸门结构在各构件交接处应力集中，底主梁与乙型隔板以及浮箱的交接部位应力和位移均较大。

8、 三角闸门中心角为70度结构轮廓，不采用羊角，输水时以中缝为主，边缝基本上不出水或极少出水的输水方式，需采用慢速或变速启闭，用延长输水时间的方式，才能满足停泊条件。这一输水方式只适用于货运量不多，水头小，而船闸本身又兼做泄水闸或施工导流孔用以及河道内有浮冰及浮运木材等情况下的中小型船闸采用。采用加大中心角的羊角式闸门结构后中缝流量减小，较多的水流从边缝经门库流入闸室。改善了闸室的停泊条件，缩短了输水时间，当中心角等于90度时，适用水头可提高至6米左右，但是由于边缝宽度增加后引起的动水影响很大，不但会增加启闭机的容量，而且在动力冲击下将引起门体结构震动。必须采取沿着边缝进流方向，在支墩上加设曲线导引墙在以便引导水流由门缝进入门库的水流在导墙的导引下，使动水冲击力只作用在导引墙上，而不再传至羊角上，可使闸门启闭过程中不受或少受动水作用力的影响，这一输水方式适用在大中型船闸上。

参考文献：

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［8］徐世昌.于尧.三角闸门的应用与研究.2015(3)

［9］徐泽中.三角闸门门缝输水方式的商榷.1982(3)