峡江水利枢纽工程船闸设计及应力分析

论文摘要

船闸是克服河流上建坝(或天然)形成的集中水位差的一种过船建筑物,它由上下闸首、闸门、闸室等组成。船闸是为船舶安全、迅速、畅通运送客、货过坝设置的,这就要求船闸的设计在船闸总体布置、船闸规模尺度、船闸各部分的相互协调、船闸输水系统、船闸建筑物的安全性、船闸闸门、启闭机械和控制系统、船闸辅助设施等方面提供保证条件,满足运行要求。本文以峡江水利枢纽船闸工程为主要研究对象,进行了船闸的设计和分析研究,为实际船闸工程设计提供一定的参考。论文主要进行船闸通过能力计算以及耗水量的计算；确定输水系统形式,并对输水系统进行布置和对主要尺寸的确定；简单介绍了有限元法的基本原理；利用解析法和有限元法分别对上闸首、闸室、下闸首进行应力计算分析,并分析对比两种方法的计算结果；利用有限元法计算了结构的竖向应力、顺河向应力、横河向应力以及第一、第三主应力,弥补了解析法不能全面计算应力的不足,表明有限元法在船闸结构应力分析中具有广阔的前景和实际应用价值,对结构的安全性有了更有利的依据。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 选题的背景和研究的意义
• 1.2 国内外船闸发展状况
• 1.3 船闸设计的基本要求
• 1.4 本文主要研究内容
• 第二章 峡江水利枢纽船闸设计总体概况
• 2.1 峡江水利枢纽工程概况
• 2.1.1 工程简介
• 2.1.2 枢纽地质条件
• 2.2 船闸轴线布置
• 2.3 船闸建筑物布置
• 2.3.1 建筑物高程
• 2.3.2 引航道
• 2.3.3 上闸首
• 2.3.4 闸室
• 2.3.5 下闸首
• 第三章 船闸通过能力计算
• 3.1 通过能力计算
• 3.2 耗水量计算
• 3.3 小结
• 第四章 船闸输水系统计算
• 4.1 输水系统型式的确定
• 4.2 输水系统布置及主要尺寸的确定
• 4.3 输水系统水力计算
• 4.3.1 输水系统的阻力系数及流量系数
• 4.3.2 输水阀门开启时间和闸室输水时间
• 4.3.3 闸室灌泄水水力特性曲线
• 4.4 小结
• 第五章 船闸应力分析
• 5.1 解析法计算原理
• 5.2 解析法在船闸结构中的应用
• 5.2.1 上闸首计算
• 5.2.2 下闸首计算
• 5.2.3 闸室计算
• 5.3 有限元基本原理
• 5.3.1 弹性力学基本方程
• 5.3.2 有限元方法简介
• 5.3.3 有限元法基本原理
• 5.4 有限元方法在船闸结构中的应用
• 5.4.1 上闸首计算
• 5.4.2 下闸首计算
• 5.4.3 闸室计算
• 5.5 解析法与有限元法计算结果的对比
• 5.6 小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 附图1 上闸首结构图
• 附图2 闸室结构图1
• 附图3 闸室结构图2
• 附图4 下闸首结构图
• 参考文献
• 致谢