[实用新型]弧形钢闸门主梁与支臂球形铰连接结构

说明书

本实用新型提供一种弧形钢闸门主梁与支臂球形铰连接结构，主要特点是让所述主梁与所述支臂之间以球形铰连接。本实用新型通过采用球形铰的连接方式来代替现行的固定连接方式，可以彻底保证弧形钢闸门主梁的弯矩不会传递给支臂，保证弧形钢闸门支臂为轴心受压构件，不仅可以提高弧形钢闸门的静力稳定性和动力稳定性，还可以很好的释放由于焊接导致主梁和支臂连接处的温度应力。

技术领域

本实用新型涉及弧形钢闸门主梁与支臂的连接结构。

背景技术

弧形钢闸门因具有泄流顺畅、启闭灵活和启闭力小等优点而被广泛应用。传统弧形钢闸门的主梁与支臂相接的一端一般都是采用螺栓连接和焊接连接的固定连接方式来连接，支臂的另一端通过支铰与支座相连。

使用的时候，支臂承受着整个弧形钢闸门全部的水压力、弧形钢闸门的自重以及启门力对主框架所产生的作用力，并且支铰的摩阻力矩也会使主梁与支臂连接处受到弯矩的作用。另一方面，由于弧形钢闸门的支臂一般都比较长，如果采用主梁与支臂固定的连接方式，就会使弧形钢闸门支臂受到主梁传来的弯矩作用，使支臂变成双向偏心受压构件，由结构稳定理论可知，双向偏心受压构件的稳定性小于轴心受压构件的稳定性，因而会降低弧形钢闸门支臂的稳定性。

通过对失事的弧形钢闸门进行分析可知，一般都是因为弧形钢闸门支臂发生了弯扭屈曲而失稳的。现行《水利水电工程钢闸门设计规范(SL74-2013)》和《水电工程钢闸门设计规范(NB35055-2015)》中都规定“要尽量减小垂直框架平面的弯矩，使支臂更接近单向偏心受压构件”，从这一方面来说，保证弧形钢闸门支臂受到尽可能小的弯矩或者不受弯矩，对提高弧形钢闸门结构的稳定性具有很大的意义。

弧形钢闸门发生动力失稳破坏一般都有两个共同的特点：首先从破坏的内因来看，失事的弧形钢闸门几乎全是因支臂发生弯扭屈曲失去稳定而导致整扇弧形钢闸门失稳破坏；再从破坏的外因来看，失事的弧形钢闸门都是在明显振动荷载作用下发生失稳破坏的。另外从失事闸门支臂的振动变形来看，支臂的振动既有弯矩作用平面内的振动，又有弯矩作用平面外的振动。因此，弧形钢闸门的动力稳定性与闸门支臂受到的弯矩大小有直接的关系。

从弧形钢闸门的静力稳定和动力稳定方面综合分析，弧形钢闸门的稳定性一般取决于支臂的稳定性，而支臂的稳定性又与支臂自身受到的作用力的密切相关，由结构稳定理论可知，减小支臂所受的弯矩或者保证支臂不受弯矩作用对提高弧形钢闸门的稳定性有着重要的作用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：提供一种弧形钢闸门主梁与支臂球形铰连接结构，提高弧形钢闸门的稳定性。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种弧形钢闸门主梁与支臂球形铰连接结构，其中：所述主梁与所述支臂之间以球形铰连接。

所述的弧形钢闸门主梁与支臂球形铰连接结构，其中：所述支臂为V形支臂，V形支臂靠近主梁的一端具有两个铰支点，每个铰支点处以一个所述球形铰与主梁相连。

所述的弧形钢闸门主梁与支臂球形铰连接结构，其中：在所述主梁上焊接有抗剪钢板，所述支臂的铰支点处通过球形铰与所述抗剪钢板相连接。

所述的弧形钢闸门主梁与支臂球形铰连接结构，其中：所述球形铰是铸钢球形铰。

本实用新型的优点在于：通过采用铸钢球形铰的连接方式来代替现行的固定连接方式，可以彻底保证弧形钢闸门主梁的弯矩不会传递给支臂，保证弧形钢闸门支臂为轴心受压构件，不仅可以提高弧形钢闸门的静力稳定性和动力稳定性，还可以很好的释放由于焊接导致主梁和支臂连接处的温度应力。

附图说明

图1是本实用新型提供的弧形钢闸门主梁与支臂球形铰连接结构的立体图；

图2是本实用新型提供的弧形钢闸门主梁与支臂球形铰连接结构剖视图。