水闸闸室抗震动力及措施
水闸防洪保证措施
水闸防洪保证措施随着全球气候的变化以及不可预测的自然灾害日益频繁，水闸的防洪保证措施变得尤为重要。
水闸是一种用于控制江河湖泊水位的建筑设施，其主要任务是在洪峰来临时有效地减少洪水对周边地区的影响。
本文将对水闸防洪保证措施的几个关键方面展开详细阐述，以期提高公众对于水闸与防洪之间关系的认识，并探讨现行防洪措施的未来发展方向。
一、加强水闸的设计与建设为了提高水闸的防洪保证能力，首先需要加强设计与建设的工作。
在设计阶段，需要确保水闸能够承受预计的最大洪水流量，设置合理的泄洪孔、闸门以及导流设施等。
同时，要充分考虑周边环境与地形特点，确保水闸与其它建筑设施之间的协调与配合。
在建设过程中，应严格按照设计要求进行施工，确保水闸的结构与材料质量达到标准，并进行相关的质量监控与验收。
二、完善水闸的运行与维护水闸的运行与维护对于防洪保证措施的长期可靠性至关重要。
水闸的运行需要专业的管理人员按照洪水预警计划进行操作，并定期进行演练与检查，以保证在洪水来临时能够迅速、有效地响应。
此外，定期的维护工作也是不可忽视的，包括清理泄洪孔、维修闸门、检查电气设备等，以保证水闸的正常运行。
三、加强水闸与周边区域的协调与应急响应水闸作为防洪的关键设施，其与周边区域的协调与应急响应至关重要。
首先，应建立健全的河流流域管理机制，统筹规划、协调各项防洪工作，确保整个流域防洪工作的有效性。
其次，应建立信息共享与协调机制，及时传递洪水预警信息，并确保各相关单位能够迅速响应与协作，以减少洪灾对周边区域的影响。
此外，还应加强防洪物资的储备，确保在洪水来临时能够及时提供应急救援。
四、引入先进技术与科学管理手段随着科技的不断发展，我们可以借助先进技术与科学管理手段来提高水闸的防洪保证能力。
例如，可以利用遥感技术、水文监测设备等实时监测洪水状况，并通过智能化的数据分析与决策系统，提前采取相应的防洪措施。
同时，还可以利用大数据与人工智能等技术，对水闸的运行与维护进行精准管理与智能化调度，提高水闸的安全性和效率。
探索水闸加固技术的运用
探索水闸加固技术的运用随着社会的发展，水闸渐渐成为了重要的水利设施之一，它不仅在灌溉农业方面起到了重要作用，同时也在保护城市、预防洪涝灾害等方面起到了不可替代的作用。
然而，由于水闸本身的特殊性质，其结构和材料都是非常复杂且严格的，因此加固水闸是保障水闸稳定安全运行的必然选择。
本文将从水闸加固技术的运用方面进行深入探讨。
一、水闸加固技术的种类目前，水闸加固技术主要分为以下几种：1、钢板加固技术钢板加固技术主要是通过在水闸贯穿钢板或者加装钢框架，增加水闸的韧性和承载能力，从而提升其抗震、抗裂、抗压能力。
2、水泥加固技术水泥加固技术是指使用水泥等材料对水闸进行补强、加固。
具体方法包括使用混凝土修补水泥板、使用水泥粘合机对水泥板进行处理以增加其密实性等。
3、合金加固技术合金加固技术是将合金材料融化后，借助水闸固有力量，使其在水闸表面形成了一层保护性合金涂层，从而起到了防腐、增强韧性的作用。
4、玻璃钢加固技术玻璃钢加固技术是将玻璃钢板固定在水闸表面，增加其抗压、抗震、抗风蚀等能力。
二、水闸加固技术的运用1、加固底部基础作为水闸的承重部分，其加固非常重要。
一般采用混凝土加固或者钢结构加固方法，以增加底部的承载能力。
2、加固门框水闸门框是开启和关闭水闸门的关键部分，因此其安全稳定性要求非常高。
一般采用钢板加固、玻璃钢加固等不同的加固方法来确保其安全。
3、加固墙体水闸墙体是承受外部压力的主要部分，其加固可以采用钢板加固和合金加固技术，以提高其抗压、抗震、抗腐等能力。
4、加固渠道渠道是水闸流动通道，因此其通畅和耐用度也非常重要。
采用混凝土加固、玻璃钢加固等多种不同的加固形式可以改善其通畅性和抗腐性。
三、注意事项1、水闸加固前应对其进行全面的勘测，以分析其加固的必要性，确定合适的加固材料和加固方法。
2、加固材料的选取应根据具体的情况仔细斟酌，以保证加固的效果。
3、在进行水闸加固过程中，应尽可能地减小对周围环境和生态系统的影响，注意施工安全。
水闸设计常见问题以及对策浅析
水利科技363水闸设计常见问题以及对策浅析张 云（丽水利源工程咨询有限公司，浙江 丽水 323000）摘要：水闸工程设计中，闸室稳定与沉降、闸门安全、渗流、冲刷、止水渗漏等是绕不开的常见问题，必须考虑到位、设计规范，才能为水闸安全提供最基础的保障。
基于此，本文阐述了水利工程中水闸的组成以及对水闸设计中常见问题进行归纳与分析，以供参考。
关键词：水闸；常见问题；对策浅析1 水闸组成部分及其作用 水闸一般由上游连接段、闸室段和下游连接段三部分组成。
上游连接段一般由上游护底、防冲槽、铺盖、上游翼墙及两岸护坡等组成。
上游连接段的主要作用是引导水流平顺地进入闸室，保护上游河床及河岸免遭冲刷并具有防渗作用。
闸室是水闸主体部分，一般由闸底板、闸墩、闸门、胸墙、工作桥及交通桥等组成。
闸底板承受闸室全部荷载并均匀传给地基，还具有防渗、防冲等作用。
闸墩可以分隔闸孔，同时支撑闸门、工作桥及交通桥等上部结构。
闸门可以挡水和控制下泄水流。
胸墙是用来挡水以减小闸门高度的。
工作桥供操作便利之用。
交通桥用于连接两岸交通。
下游连接段通常包括护坦、海鳗、下游防冲槽、下游翼墙与护坡等，具有消能和扩散水流的功能。
2 水闸设计常见问题探析 2.1 闸室稳定及沉降问题 水闸在重力和外部荷载的作用下，可能产生较大沉降以致影响正常使用，尤其是不均匀沉降，会导致水闸倾斜甚至断裂，为此，在设计阶段，水闸要合理选择闸址、闸型以及采取必要的地基处理措施，确保水闸在施工、运行各时期，都不产生过大的沉降，不致因基底压力的作用使地基发生剪切破坏而失稳。
水闸关闸挡水时，水闸上下游的水头差造成较大的水平水压力，使水闸有可能向低水头一侧滑动，因此，水闸设计时应确保水闸有足够的水平抗滑力，以维持自身稳定[1]。
2.2 闸门安全问题 闸门是水工建筑物的重要组成部分之一，它的作用是封闭水工建筑物的孔口，并能够按需要或局部开放这些孔口，以调节上下游水位，泄放流量，放运船只、木排、竹筏，排除沉沙、冰块以及其他漂浮物[2]。
水闸闸室抗震动力及措施
。 在 工 程 设 计 中， 一般通过
结构截面上的弯矩和轴力等内力情况对结构进行 强度计算 。 鉴于目前常用的结构分析程序软件在 建立空间有限单元体系计算模型进行抗震动力计 算 后， 输 出 结 果 多 为 结 构 各 节 点 的 应 力 和 位 移。 为便于将结构节 点 应 力 转 化 为 截 面 弯 矩 和 轴 力 ，
２］ ： 方程 ［
¨ （ ） Ｍ １ α ｙ＋Ｃ ｙ＋Ｋ ｙ＝ βＭ 式中 ， 阻尼 、 刚度 Ｍ、 Ｃ、 Ｋ 分别为闸室结构的质量 、 ¨ 速度 和 位 移 ； 矩阵 ； α ｙ、 ｙ、 ｙ 分别为质点的加速度 、
为地 震 加 速 度 代 表 值 ； β为相应振型下的地震动 可采用图１所示的设计加速度反应谱确定。 力系数，
１ 烄 Ｎ ＝ ∑（ Ｘ σ σ ｉ １＋ ｉ） ｉ － ２ ｉ＝１ （ ） ４ ｎ 烅 １ Ｍ ＝ ∑（ Ｘ Ｙｉ σ σ ｉ １＋ ｉ） ｉ － ２ ｉ＝１ 烆 式中 ， Ｍ 为 １ｍ 单宽计算 截 面 的 弯 矩 ， ｋ Ｎ· ｍ； Ｎ 为 １ｍ 单宽 计 算 截 面 的 轴 力 ， ｋ Ｎ； ｎ 为沿计算截 面高度方向 上 的 单 元 数 ； σ σ ｉ －１ 、 ｉ均 为 计 算 截 面 上 ； 节点垂直于截面方向的 应 力 ， ｋ Ｐ ａ Ｘ ｉ 为σ ｉ －１ 与 σ ｉ ； 之间的距离 ， 为 段 的 形 心 至 计 算 截 面 中 ｍ Ｙｉ Ｘｉ 点的距离 ， ｍ。 再进行各阶振 型 的 效 应 组 合 ， 然后对闸室结 构进行强度计算 。
表 １ 闸室结构自振周期 Ｔ ａ ｂ． １ Ｎ ａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ ｏ ｆ ｓ ｌ ｕ ｉ ｃ ｅ ｃ ｈ ａ ｍ ｂ ｅ ｒ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｅ ｒ ｉ ｏ ｄ ｐ
水闸管理保护措施
水闸管理保护措施1. 背景水闸的管理保护措施是确保水闸正常运行并维护其安全性的重要工作。
水闸作为控制水流的关键设施，必须得到有效管理和保护，以确保其功能完好并防止任何潜在的损坏或事故。
2. 管理措施为了实施有效的水闸管理保护措施，以下是一些建议的管理措施：2.1 巡检和维护定期进行巡视和维护是保持水闸正常运行的关键。
巡检应包括检查闸门、闸室、闸墩和相关设备的状况。
任何异常都应立即修复或报告给相关人员。
2.2 清理和清淤定期清理水闸附近的杂物和沉积物，特别是在闸门和闸墩附近的堆积物，以确保水闸的正常操作和流量控制。
2.3 定期测试和维修定期进行水闸的性能测试，并且根据需要进行维修和更换设备。
这将有助于及时识别任何潜在的问题，并采取相应的措施进行修复或替换。
2.4 培训和意识提高为水闸管理人员提供必要的培训和知识，以确保他们了解正确的操作和维护方法。
也需要加强公众对水闸重要性和安全性的意识提高，以减少人为损害的发生。
3. 保护措施为了保护水闸免受潜在的破坏和事故，应采取以下保护措施：3.1 安全围栏和告示牌在水闸周围设置明显的安全围栏，并安装告示牌以警示人们不要靠近或攀爬水闸。
这可以减少人为因素对水闸的潜在破坏。
3.2 安全锁和切断装置对于需要控制的水闸，应安装安全锁和切断装置，只有经过授权的人员才能进行操作。
这可以防止未经授权的人员对水闸进行意外或恶意的操作。
3.3 视频监控系统安装视频监控系统以监视水闸周围的活动，并在发生异常情况时及时采取行动。
这可以提高对水闸安全性的监测和控制。
3.4 定期演和紧急计划定期组织水闸事故演，并制定紧急计划，以便在发生事故或紧急情况时能够及时采取适当的措施和应对措施。
4. 结论水闸管理保护措施是确保水闸正常运行和维护其安全性的重要工作。
通过有效的巡检、维护、清理和测试等管理措施，以及安装安全围栏、告示牌、锁和视频监控等保护措施，能够最大程度地减少水闸事故的发生，确保水流控制和安全性。
水闸稳定分析和地基处理
•增加闸室底板齿墙深度；
•增加铺盖长度或帷幕灌浆深度，或在不影响防渗安全的条
件下，将排水设施向水闸底板靠近；
• 利用钢筋混凝土铺盖作为阻滑板，但闸室自身的抗滑稳定安 全系数不应小于1.0，阻滑板应满足抗裂要求 ； •增设钢筋混凝土抗滑桩或预应力锚固结构。
W1
W2
U
S 0.8 f (W1 W2 U )
（2）基底应力和闸室沉降的验算
对于结构布置及受力情况对称的闸孔，闸基上 下游端的地基压应力：
pmax
min
G M A W
对于结构布置及受力情况不对称的闸孔，闸基上 下游端的地基压应力：
pmax
min
G M A Wx
x
M Wy
y
( pmax pmin ) p [ p] 2
（1）表层抗滑稳定验算 土基上水闸沿地基面的抗滑稳定安全系数
Kc f G
H
Kc
tan 0 G c0 A
H
岩基上水闸沿地基面的抗滑稳定安全系数
Kc f G
H
Kc
f G C A
H
提高闸室抗滑稳定性的措施
•将闸门位置略向低水位一侧移动，或将底板向高水位一侧加长 •适当增大闸室结构尺寸；
第六节
闸室的稳定分析和地基处理
教学内容：闸室的稳定分析；沉降校核；地基处理。
教学要求：了解闸基整体稳定的验算、沉降校核的
基本方法、地基处理的种类及适用条件。
掌握闸室稳定性及其安全指标；
闸室浅层抗滑稳定计算方法。
教学重点：闸室浅层抗滑稳定计算。
一、荷载及其组合
自重 水重 水平水压力
扬压力
浪压力 泥沙压力 土压力 地震力
水闸防守措施
水闸防守措施1. 水闸安全意识培训和教育为了保障水闸运行的安全和顺利，提高相关人员的安全意识和应对突发事件的能力，必须进行定期的安全培训和教育。
这样做可以使人员了解安全操作程序、紧急情况应对措施以及紧急撤离的方法。
水闸管理单位可以通过内部培训、区域联合演练和专业机构安全教育等方式来提高人员的安全意识。
2. 定期检查和维护水闸设备水闸设备是保障水闸正常运行的基础，必须进行定期检查和维护。
定期检查包括检查水闸的工作状态、机械设备的运行情况、技术装备的完好性等。
如果发现设备有故障或者磨损严重，需要及时修理或更换。
另外，对于水闸相关的电气设备，也需要定期进行维护和检修，以保证设备的正常运行和安全性。
3. 强化水闸巡查监控实施定期或不定期的水闸巡查，增加监控设备的设置和使用，提高对水闸周边环境的监测能力，增加水位监测设备的精度和准确性，可以提前发现水闸设备的故障和水流异常情况，及时采取措施进行处理，防止因设备故障造成的事故发生。
4. 紧急情况应急预案针对不同紧急情况，制定相应的应急预案，并进行演练。
例如，针对水闸堤岸决口、设备故障、水位过高或过低等情况，应制定相应的应急预案，明确责任分工和应对措施，并进行定期演练，提高人员的应急响应能力。
5. 加强水闸周边安全措施水闸周边应设置围栏或警示标志，警示人员不得靠近。
加强巡逻管理，及时发现和处理非法侵占水闸、损坏水闸设施等违法行为。
对于非法捕捞、倾倒污物等行为，水闸管理单位要与相关部门合作，采取有效的监管和处罚措施，维护水闸周边的安全和环境。
6. 完善水闸安全监测系统水闸安全监测系统是保障水闸运行安全的重要手段。
可以通过安装水位、流量、压力等监测设备，实时监测水闸的运行情况。
当水位超出安全范围或者水流异常时，系统能够及时发出报警信号，提醒工作人员采取相应的措施。
另外，可以通过安装视频监控设备对水闸周边进行监测，增加安全防护的力度。
7. 加强水闸安全管理制度建立健全水闸安全管理制度和责任制，明确责任人员的职责和权限，加强对水闸相关人员的岗前培训和持证上岗管理。
潮汐河口特大跨度水闸抗震标准及设防措施
第３０卷第１期２ ０ １ ２年１月水 电 能 源 科 学Ｗａｔｅｒ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ａｎｄ ＰｏｗｅｒＶｏｌ．３０Ｎｏ．１Ｊａｎ．２ ０ １ ２文章编号：１０００－７７０９（２０１２）０１－０１１０－０４潮汐河口特大跨度水闸抗震标准及设防措施季永兴１，２，张燎军１，卢永金２（１．河海大学水利水电学院，江苏南京２１００９８；２．上海市水利工程设计研究院，上海２０００６１）摘要：以上海市苏州河河口水闸为例，根据工程所在区域的地震资料、潮汐河口水位特性、地震与高潮组合超越概率分析、相关法规要求、工程规模与重要性，并结合周边既有建筑物设防标准，确定了潮汐河口特大跨度水闸合理的抗震设防标准，并从结构方案、总体布置、基础处理、节点设计等方面提出了抗震设防措施。
水闸试运行结果表明，该抗震设防标准和措施科学、可行。
关键词：水闸；特大跨度；水下卧倒门；抗震标准；苏州河中图分类号：ＴＶ６６３文献标志码：Ａ收稿日期：２０１１－０８－０８，修回日期：２０１１－０９－０６作者简介：季永兴（１９７０－），男，高级工程师，研究方向为水利工程设计与研究，Ｅ－ｍａｉｌ：ｊｉｙｘ＠ｓｈ１６３．ｎｅｔ 水闸是典型的挡水水工建筑物，除遭遇超标洪水、地质隐患等因素而失事外，地震是水闸失事的重要因素之一。
水闸设计时必须根据工程规模、功能及其重要性进行抗震设防标准选择及抗震稳定验算，并采取可行的结构方案和必要的构造措施等使其具有一定的抗震安全性。
水工挡水建筑物的抗震设防标准一般根据壅水或非壅水情况确定。
但位于潮汐河口的水闸随潮汐涨落双向挡水，受力呈双向交替变化。
设计工况防御的是潮汐最高高潮位或最低低潮位。
由于最高高潮位或最低低潮位发生时间极短，且发生的概率又极小（与设计标准相当），因此感潮河网地区的水闸与一般的壅水水工建筑物不同。
鉴此，本文以上海市苏州河河口水闸为例，基于工程所在区域的地震资料、潮汐河口水位特性、地震与高潮组合超越概率分析、工程规模与重要性等因素，并结合周边既有建筑物设防标准，确定了潮汐河口特大跨度水闸合理的抗震设防标准，提出了既满足功能要求又利于降低重心高度的底轴驱动水下卧倒闸门的全地下水闸结构，从总体布置、结构方案、节点设计等方面提出抗震设防措施。
水工闸门振动分析及防振措施
水工闸门振动分析及防振措施摘要：闸门是水利水电工程建筑物的重要组成部分，担负着泄水、调流等重要任务。
工程运行中闸门的振动，轻则影响工程使用效果，重则影响工程安全。
本文浅析水工闸门振动分析及防振措施。
关键词：闸门；振动；流激振动；漏水；底缘型式引言水工闸门结构的振动极其复杂，属于水弹性力学问题。
水动力荷载在激励方面有不同方式，而且由于闸门结构不同，闸门结构的振动性质具有多样性。
伴随现代信息技术、计算机技术以及数据处理技术和动态信号测量技术的发展，水工闸门的流激振动问题也在一定程度上得到解决。
1振动现象振动是当弹性体受到外部动力作用时的一种自然现象,它是一种周期运动。
在振动理论中,振动现象可分成四种类型,即自由振动、强迫振动、参数振动和自激振动。
自由振动是指结构系统受到一次外来冲击力后发生的振动,此后再无外力冲击干扰,其振动特性完全决定于本身构造特点,与外力无关。
强迫振动是指结构在外界周期干扰力作用下的振动,其振动特性是由本身特点秘干扰力共同造成。
参数振动是指结构中某一参数（如质量、弹性等）发生变化时所引起的振动。
自激振动与强迫振动一样,是在外力作用下的振动,但这个外力不是周期性的,而是在结构系统本身的影响下变成周期性的外力,它反过来又引起结构发生振动,这种振动是结构自激产生的,因此称为自激振动。
2闸门振动常见原因2.1弧形闸门止水漏水因止水漏水造成的闸门振动，多是因为止水的底座不平或者是止水选型与闸门不适合，不够柔性，有水流在止水和底板座板之间流出。
当脉动压力发生在止水上会使止水发生振动，如果漏水量太大，使得闸门顶的水流射出不断拍打门叶梁格，引发闸门振动。
当这种情况发生时，应该改进优化工程，保障止水具备优良的密封性。
对于材料、止水位置、尺寸进行合理规划和安排，将止水和座板紧密接触，防止闸门漏水之后停止工作而造成振动。
2.2波浪冲击闸门闸前水位在靠近胸墙周围，较大风浪作用在上游时，会在胸墙底部和弧门露出水面处形成封闭气囊，空气受到压缩导致形成巨大的气囊压力，影响弧门安全，引发振动。
水闸加固措施
水闸加固措施概述水闸作为水利工程中的重要组成部分，经过长期运行，可能会出现一定程度的损坏或老化。
为了确保水闸的正常运行和安全性，需要进行加固措施。
本文将介绍水闸加固的常见方法和注意事项。
加固方法1. 涂层加固涂层加固是一种常见且有效的水闸加固方法。
通过在水闸表面涂覆防水、抗腐蚀和耐磨的涂层材料，可以提高水闸的耐用性和抗老化能力。
常用的涂层材料包括聚酯涂层、环氧涂层和橡胶涂层等。
涂层加固有助于减少水闸表面的损伤和腐蚀，延长水闸的使用寿命。
2. 结构加固结构加固主要针对水闸的强度和稳定性问题。
常见的结构加固方法包括加设钢筋、加固墙壁和修复裂缝等。
通过增加水闸的结构强度和抗震能力，可以确保其在各种环境条件下的正常运行和安全运行。
3. 设备更新设备更新是水闸加固的重要环节，特别是对于老化设备的更换。
水闸的控制和传动设备是其正常运行的关键，如果设备老化或损坏，可能会导致水闸的故障或事故。
因此，定期检查和更换水闸设备，特别是关键设备部件，是确保水闸安全可靠运行的关键。
4. 水封加固水封是水闸关键部分之一，用于防止水闸泄漏。
水闸泄漏可能导致水流失控制，影响水闸的正常运行和性能。
因此，加固水闸的水封部分是非常重要的。
常用的水封加固方法包括更换密封垫片、修复密封面和增加密封层等。
5. 监测系统安装监测系统是水闸加固后的重要一环，通过对水闸运行状态进行实时监测和数据采集，可以及时发现并解决问题。
监测系统通常包括水闸温度、压力、位移等参数的监测设备，以及数据采集和分析软件。
监测系统可以提供准确的运行数据，为水闸运维人员提供参考，保证水闸的正常运行和安全性。
加固注意事项1. 设计方案水闸加固的设计方案是保证加固效果的关键。
在设计阶段，需要综合考虑水闸的现状、使用条件和预算等因素，选择合适的加固方法和方案。
设计方案应参考相关标准和规范，确保加固效果满足要求。
2. 施工质量水闸加固的施工质量直接影响加固效果和使用寿命。
施工过程中应严格按照设计方案进行施工，保证施工质量符合要求。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
水闸闸室抗震动力分析及措施
朱庆华 ， 顾美娟
（ 江苏省水利勘测设计研究院有限公司 ，江苏 扬州 ２ ２ ５ ０ ０ ９） 摘要 ：在水闸闸室抗震设计中 ， 为充分考虑闸室结构空 间 振 动 的 耦 联 影 响 ， 建立了能反映闸室结构实际情况 采用振型分解反应谱法对闸室结构进行了抗震动力计算 ， 并以嶂山闸闸室为例 ， 结合闸 的空间三维计算模型 ， 室结构地震作用效应的分析结果 ， 提出了有针对性的抗震措施 ， 达到了减小地震作用效应 、 增强闸室抗震性能 的目的 。 关键词 ：水闸闸室 ；自振周期 ；反应谱 ；地震效应 ；地震影响系数 ；特征周期 中图分类号 ： ＴＶ ６ ６ ２； ＴＶ ３ １ ２ 文献标志码 ：Ａ
６］ ： 应力按下式转化为截面内力 ［
求解闸室结构的各阶自振周期和相应振型， 即：
２
／ （ ） （ ） Ｔ ＝ω ２ ２ π ｜Ｋ －ω Ｍ ｜＝ ０； ： ， ／ ； 式中 ω 为闸室自振 圆 频 率 ｒ ａ ｄｓ Ｔ 为 闸 室 自 振 ， 。 周期 ｓ 在水闸闸室结 构 设 计 中 ， 为确保闸室的稳定 一般闸室顺水流向均有一定的长度 ， 在采用振 性， 型分解反应谱法 计 算 闸 室 地 震 作 用 效 应 时 ， 需考 虑闸室结构在地 震 作 用 下 的 扭 转 作 用 ， 其地震作 用的最大值宜采 用 完 全 二 次 型 方 根 法 组 合 ， 对水 闸闸室结构 ， 其 阻 尼 比 可 取 为 ０． 因此闸室地 ０ ５，
第３ ０卷 第１期 ２ ０ １ ２年１月 （ ） 文章编号 ： １ ０ ０ ０ ７ ７ ０ ９ ２ ０ １ ２ ０ １ ０ １ １ ４ ０ ４ － － －
水 电 能 源 科 学 Ｗ ａ ｔ ｅ ｒ Ｒ ｅ ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ｓ ａ ｎ ｄ Ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ
Ｖ ｏ ｌ ． ３ ０Ｎ ｏ ． １ Ｊ ａ ｎ ． ２ ０ １ ２
的计算结果更为 精 确 ， 但由于工程场地区域的实 因此在水闸工程的 测地震加速度曲 线 难 以 测 定 ， 抗震设计中 ， 通常 将 闸 室 钢 筋 混 凝 土 结 构 视 为 线 弹性结构 ， 采用振 型 分 解 反 应 谱 法 对 结 构 进 行 抗 震效应分析 。 １． １ 振型分解反应谱法 在采用振型分解反应谱法对水闸闸室结构进 行抗震效应分析时 ， 闸室结构体系经离散化后 ， 可 对运动状 态 中 各 节 点 按 下 式 建 立 动 力 平 衡 微 分
１ 闸室地震效应分析
水闸地震作用效应计算可采用动力法或拟静 力法 ， 但对设计烈度 为 ห้องสมุดไป่ตู้、 ９ 度 的 １、 ２级水闸或地 应采用动力法进行 基为可液化土的 １、 ２ 级 水 闸， 抗震计算 。 动力计算法分为振型分解反应谱法和 时程动力分析法 ， 其中振型分解反应谱法是按设
， 收稿日期 ： 修回日期 ： ２ ０ １ １ ０ ８ ０ ８ ２ ０ １ １ ０ ９ １ ９ － － － － ， ： 作者简介 ：朱庆华 （ 男， 工程师 ， 研究方向为水利水电工程 ， ｚ ｚ ｈ ｕ ｈ＠１ １ ９ ７ ６ Ｅ－ｍ ａ ｉ ｌ ２ ６． ｃ ｏ ｍ －） ｙ ｑ 图 １ 设计加速度反应谱 Ｆ ｉ １ Ｄ ｅ ｓ ｉ ｎ ａ ｃ ｃ ｅ ｌ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｒ ｅ ｓ ｏ ｎ ｓ ｅ ｓ ｅ ｃ ｔ ｒ ｕ ｍ ｇ． ｇ ｐ ｐ
计加速度反应谱考虑地震时的地面加速度所引起 的结构自身的加 速 度 动 力 反 应 ， 并以作用于结构 将动力问题转化为静力 上的地震惯性力 来 表 示 ， 问题处理 ； 时程动 力 分 析 法 是 将 表 示 场 地 区 地 面 加速度的地震波直接输入结构的动力方程对结构
１］ 。 在理论上时程动力分析法 进行地震效应分析 ［
２］ ： 方程 ［
¨ （ ） Ｍ １ α ｙ＋Ｃ ｙ＋Ｋ ｙ＝ βＭ 式中 ， 阻尼 、 刚度 Ｍ、 Ｃ、 Ｋ 分别为闸室结构的质量 、 ¨ 速度 和 位 移 ； 矩阵 ； α ｙ、 ｙ、 ｙ 分别为质点的加速度 、
为地 震 加 速 度 代 表 值 ； β为相应振型下的地震动 可采用图１所示的设计加速度反应谱确定。 力系数，
第３ ０ 卷第 １ 期
朱庆华等 ： 水闸闸室抗震动力分析及措施
·１ １ ５·
在抗震动力分 析 前 ， 可通过自由振动特征方 程
［ ２］
在对闸室 结 构 建 立 三 维 空 间 有 限 单 元 计 算 模 型 时， 选用节 点 分 布 较 为 规 则 的 六 面 体 单 元 （ 长方 ， 对闸室结构建立三维空间有限单元体系计算 体） 模型 ， 再进行抗震动力分析 。 １． ３ 结果整理 闸室结构的闸墩 、 排架 、 胸墙等结构均比较规 则， 根据材料力学原理 ， 将各阶振型下的界面节点
控制流量的水工建筑物 ， 水闸作为调节水位 、 具有挡水和泄 （ 引） 水 等 多 种 功 能， 是江河湖泊防 洪调度 、 排涝挡潮 、 引水供水工程体系的重要组成 部分 ， 亦是减少自然灾害损失 、 保障社会经济发展 和人民群众生命财产安全的重要基础设施 。 我国 水闸大部 分 建 于 ２ 限于当时 ０世纪６ ０～７ ０ 年 代， 经济 、 技 术 条 件， 建设标准 不高， 尤其是对位于地 震区的水闸 ， 其闸 室 等 主 体 建 筑 物 的 抗 震 措 施 严 成 为 我 国 水 利 工 程 体 系 中 的 薄 弱 环 节。 重 不 足， 目前 ， 我国已开始 对 大 中 型 病 险 水 闸 进 行 除 险 加 以消 除 大 中 型 病 险 水 闸 的 安 全 隐 患 。 随 固工作 ， 着工程技术的进 步 ， 用于建筑物抗震分析的理论 并针对 水 工 建 筑 物 的 抗 震 设 计 制 定 了 日趋成熟 ， 相应的行业规范 ， 同时计算机的飞速发展 ， 使得工 程结构空间抗震动力计算可通过计算机软件建立 空间三维有限单元体系计算模型来进行分析 。 鉴 此， 本文在分析水 闸 闸 室 结 构 地 震 作 用 效 应 的 基 结合实际工程 ， 对已建水闸闸室结构进行了 础上 ， 并提出了有效的除险抗震措施 ， 取 抗震动力分析 ， 得了较好效果 ， 对今后类似水闸闸室除险加固抗 震设计具有一定的指导和借鉴意义 。