S11比赛下注_钢闸门安全应力测试试验
聚光 发布时间:2021-09-14 聚光 来源:admin 聚光 浏览次数:
       

某拦河闸钢闸门采取露顶式平面定轮钢闸门,孔口尺寸为9.60m*6.00m(宽*高),单扇钢闸门重35t,设计水头为5.50m,堰顶高程为30.50m,孔口数目22孔,闸门数目22扇,从左岸至右岸顺次编号为1号、2号、......、22号。按照要求对拦河闸钢闸门按期进行平安检测。

本文选择21号钢闸门作为试件,采取电测法对布局进行静应力测试和动应力测试,采取聚航科技出产的应变仪。

起首按照闸门布局有限元计较应力阐发成果,肯定闸门构件的测点位置,然后对测点进行打磨、清洗、定位、贴片、焊线、密封绝缘、引线、联机并调零,最后收集测试数据。斟酌温度的影响,在检测进程中设置了温度抵偿片。

布局静应力测试与阐发

采取JHDJ消息态应变仪实现检测数据的主动收集、记实和计较。

测点安插

测点位置应选择在应力最年夜、受力最复杂的部位。

选择21号钢闸门进行布局静应力测试。按照闸门各构件的受力特点,在21号钢闸门各首要受力构件上共安插了21个测点,此中有4个三向测点。测点别离安插在面板、主横梁后翼缘、纵梁后翼缘、主横梁腹板、纵梁腹板和边梁后翼缘上。

检测工况

对21号钢闸门进行应力测试时,上游水位为35.95m,闸门下流无水,堰顶高程为30.50m,闸门的感化水头为3.45m,设计水头为5.50m。

检测成果阐发

按照钢闸门单向测点实测应力数据和钢闸门三向测点实测应力数据可知;所测面板的最年夜剪应力为28.1MPa,最年夜折算应力为48.5MPa;所测主横梁后翼缘的跨中正应力为拉应力,最年夜拉应力为100.9MPa,呈现在1号主横梁上;所测边梁后翼缘正应力为压应力,最年夜压应力为-13.0MPa;所测主横梁腹板的剪应力为13.4MPa,最年夜折算应力为23.2MPa;所测纵梁腹板的剪应力为3.1MPa,最年夜折算应力为5.4MPa。

允许应力

闸门首要构件材料为Q235A(通俗碳钢,A级)。面板、主横梁和纵梁的钢板厚度均不年夜在16mm,属钢材尺寸分组的第1组,其材料的允许应力为[σ]=160MPa,[T]=95MPa。按照《水利水电工程金属布局报废尺度》划定,对年夜中型工程的钢闸门,材料的允许应力应乘以0.90-0.95的利用年限批改系数(该工程各闸门利用年限短,取0.95),故闸门首要构件的材料允许应力为[σ]’=0.95*160MPa=152.0MPa,[T]’=0.95*95MPa=90.3MPa。

由强度前提可知,单向测点强度复合前提为σ≤[σ]’。

三向测点强度复合前提以下:

A. 主横梁σ≤[σ]’,T≤[T]’。

B. 对同时受较年夜正应力和剪应力感化的腹板,σzh≤1.1[σ]’=1.1*152.0MPa=167.2MPa。

C. 面板σzh≤1.1α[σ]’,此中α为弹塑性调剂系数(α=1.5)则1.1α[σ]’=1.1*1.5*152.0MPa=250.8MPa。

应力检测成果阐发

面板

在实测水位(接近设计水位)下,21号钢闸门面板剪应力均较小,最年夜剪应力为28.1MPa,小在允许剪应力;面板最年夜折算应力为48.5MPa,小在材料的折算应力允许值(1.1α[σ]’=250.8MPa).

主横梁

A.在统一根主横梁上,主横梁跨中后翼缘的正应力最年夜,且均为拉应力,合适闸门布局的受力特点。

B. 在实测水位(接近设计水位)下,21号钢闸门主横梁后翼缘最年夜拉应力为100.9MPa,呈现在1号主横梁跨中。主横梁腹板剪应力为13.4MPa,折算应力为23.2MPa。主横梁各应力小在材料的允许应力值([σ]’=152.0MPa)

纵梁和边梁

边梁后翼缘所受正应力均为压应力,且应力值均年夜在纵梁后翼缘的应力值。在实测水位(接近设计水位)下,21号钢闸门纵、边梁最年夜正应力为-13.0MPa,应力值小在材料的允许应力值([σ]’=152.0MPa)。

布局动应力测试与阐发

检测方式和装备

检测方式同布局静应力测试一样,检测装备则采取JHDY动态应变仪。

测点安插

测点安插原则同静应力测试一样。

按照闸门各构件的受力特点,在21号钢闸门首要受力构件上共安插了4个测点,别离为2个主横梁后翼缘和2个边梁后翼缘上。

检测工况

闸门布局动应力检测初始时刻上游水位35.95m,闸门下流无水,堰顶高程为30.50m,闸门的感化水头为5.45m,设计水头为5.50m。完全封闭后的上游水位仍为35.95m。

检测前,先封闭检验闸门,清空工作闸门和检验闸门之间的水,再封闭工作闸门,使其处在空载状况;粘贴应变片,并把动态应变仪调零;然后提起检验闸门充水,使工作钢闸门前水位到达不变的上游水位,一切停当后,最先启动动态应变仪,并记实初始动应力。

21号钢闸门静止10s后迟缓晋升钢闸门,135s后到达半开状况(闸门晋升高度为3m),住手10s后继续开启,159s后到达全开状况(闸门晋升高度为6.50m),住手20s后最先封闭闸门,276s后闸门全数封闭,住手10s后竣事动态应变数据记实并存盘,全部进程用时620s。

检测成果阐发

按照21号钢闸门各测点总应变波形可知:

A.1号和2号主横梁后翼缘跨中测点的最年夜动应力别离为539μm和394μm(最年夜动应力别离为111MPa和81.20MPa),二者均产生在闸门开启后完全封闭刹时。

B.左、右侧梁后翼缘测点的最年夜动应变成压应变,别离为27μm和84μm(最年夜动应力为5.6MPa和17.3MPa),均产生在闸门开启前全封闭阶段。

允许应力

同材料静应力允许应力复核,即单向测点强度复合前提为σ≤[σ]’=152.0MPa。

三向测点强度复核前提以下:

A.主横梁σ≤[σ]’=152.0MPa,T≤[T]’=90.3MPa。

B.对同时受较年夜正应力和剪应力感化的腹板,σzh≤1.1[σ]’=1.1*152.0MPa=167.2MPa。

C.面板σzh≤1.1α[σ]’,此中α为弹塑性调剂系数(α=1.5)则1.1α[σ]’=1.1*1.5*152.0MPa=250.8MPa。

动应力检测成果阐发

面板

在闸门完全启闭的动态工况下,21号钢闸门面板动剪应力均较小,最年夜动剪应力为27.8MPa,小在允许剪应力;面板折算动应力为48.4MPa,小在材料折算应力允许值(1.1α[σ]’=250.8MPa)。

主横梁

在闸门完全封闭的动态工况下,21号钢闸门主横梁后翼缘最年夜动拉应力为111.0MPa,呈现在1号主横梁跨中。主横梁最年夜动应力值小在材料的允许应力值([σ]’=152.0MPa)。

边梁

边梁后翼缘均为动压应力,在闸门完全启闭的动态工况下,21号闸门边梁最年夜动应力为-17.3MPa,应力值小在材料的允许应力值([σ]’=152.0MPa)。

结语

本文彩用电测方式对钢闸门进行平安检测,并将现场检测成果与规范允许值比力阐发。

成果注解:抽检的河闸21号钢闸门的布局静应力、动应力均小在材料的允许应力值,知足规范和工程运行要求。本次平安检测与阐发中擦用的平安检测与数据阐发方式,可为水工钢闸门同类检测供给参考。

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