[实用新型]一种用于水利水电工程采用多支臂复合铰结构的弧形闸门

说明书

技术领域

本实用新型涉及水利水电领域，尤其涉及用于水利水电工程采用多支臂复合铰结构的弧形闸门，尤其适用于大孔口等承受较大水压荷载作用的弧形闸门。

背景技术

弧形闸门是水利水电工程中重要的挡水设施，其主要受力结构由门叶结构、支臂结构及支铰装置等组成，对主横梁式弧形闸门来说，闸门受力框架形如“π”形，在水压荷载作用下，闸门主梁可视为两端悬臂承受均布荷载的简支式结构，支臂为端部有弯矩的偏心承压构件。对大孔口及中高水头的弧形闸门来说，闸门承受的水压荷载非常大，闸门主梁的跨中弯矩、支座处的剪力及支臂的轴向压力均较大，对闸门主梁、支臂及其他承压零部件的设计就会造成很大的困难，各构件会因此设计得较为粗重，不利于闸门的制作、吊装和运输。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种使得闸门支铰的受力均匀、改善了主梁、支臂、支铰的受力状况，利于提高支臂的稳定性的用于水利水电工程采用多支臂复合铰结构的弧形闸门。

为了实现上述目的本实用新型采用的技术方案如下：

用于水利水电工程采用多支臂复合铰结构的弧形闸门，包括门叶结构和设置在门叶结构上的主横梁，还包括设在主框架计算平面内的两组支臂，每组支臂由两个或两个以上设在主框架计算平面内的分支支臂组成，各分支支臂的一端与所述主横梁分散连接，另一端分别连接支铰，每组支臂对应的各支铰相连，形成具有整体结构的复合铰。

优选的，所述复合铰为一体成型的一体结构。

优选的，所述复合铰为由独立的支铰铰座集中并联放置后再通过铰轴串联形成。

优选的，每组支臂由两个设在主框架计算平面内的分支支臂组成，各分支支臂与主横梁的连接以斜支臂或斜支臂加直支臂型式进行连接。

优选的，每组支臂由三个设在主框架计算平面内的分支支臂组成，分支支臂与主横梁的连接以两个斜支臂和一个直支臂型式进行连接。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型的多支臂复合铰结构弧形闸门是将闸门的主梁受力模式改为两端悬臂、中间多支点支承的连续梁式结构，在同等条件下，与常用的弧形闸门相比，主梁的计算内力将大大减小，同时，在主梁相应的支承位置处的各支臂承受的轴向压力和端部弯矩也相应减小，闸门支铰的受力也更加均匀，明显地改善了主梁、支臂、支铰的受力状况，有利于支臂的稳定性设计，优化了闸门的受力结构。

附图说明

图1是以四支臂复合铰结构弧形闸门为例的平面框架计算简图；

图2是以四支臂复合铰结构弧形闸门为例的整体结构式复合铰示意图；

图3是以四支臂复合铰结构弧形闸门为例的并联放置式复合铰示意图；

图4是以六支臂复合铰结构弧形闸门为例的平面框架计算简图；

图5是以六支臂复合铰结构弧形闸门为例的整体结构式复合铰示意图；

图6是以六支臂复合铰结构弧形闸门为例的并联放置式复合铰示意图。

1-分支支臂，2-复合铰，3-主横梁，4-铰链，5-铰轴，6-铰座

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型的技术方案进一步进行描述。

主框架计算平面是指主横梁及与其相连的支臂所在的能够承受外力荷载的计算平面。

图1～3所示的实施例为在闸门主框架计算平面内，设计有两组支臂，各组支臂分别通过复合铰2和主横梁3连接，q表示了闸门使用时的外力荷载；每组支臂由两个分支支臂1组成，各分支支臂1均设置在主框架计算平面内。各分支支臂1与主横梁3的连接以斜支臂型式进行连接，每个分支支臂1与支铰的连接按常规弧形闸门的方式连接，每组支臂的分支支臂对应的支铰铰座相联构成了复合铰2，复合铰2可以是如图2所示的整体的铰结构，也可以是如图3所示的由各支铰铰座6集中并联放置后再通过铰轴5串联而成的结构。

图4～6所示实施例为在闸门主框架计算平面内设有两组支臂，同样，各组支臂分别通过复合铰2和主横梁3连接，q表示了闸门使用时的外力荷载；每组支臂由三个分支支臂1组成，各分支支臂1均设置在主框架计算平面内，分支支臂1与主横梁3的连接以两个斜支臂和一个直支臂型式进行连接，每个分支支臂1与支铰的连接按常规弧形闸门的方式连接，每组支臂的分支支臂对应的支铰铰座相联构成了复合铰2，复合铰2可以是如图5所示的整体的铰结构，也可以是如图6所示的由各支铰铰座6集中并联放置后再通过铰轴5串联而成的结构。

每组支臂由四个及以上分支支臂组成的多支臂复合铰结构弧形闸门以此类推。