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墩头圆弧曲线通用计算式

2008-2-12 11:30| 发布者: ccbuild| 查看: 428| 评论: 0

摘要: 简介: 本文对溢洪道闸墩、抽水蓄能电站进(出)水口分流隔墩的头部圆弧曲线进行了综合分析,推导出了计算墩头圆弧曲线参数的通用计算式,为闸墩和分流隔墩头部圆弧曲线的设计提供了方便。 关键字: 闸墩 分流隔墩 ...

简介: 本文对溢洪道闸墩、抽水蓄能电站进(出)水口分流隔墩的头部圆弧曲线进行了综合分析,推导出了计算墩头圆弧曲线参数的通用计算式,为闸墩和分流隔墩头部圆弧曲线的设计提供了方便。
关键字:闸墩 分流隔墩 圆弧曲线 通用计算式

1 引言

  溢洪道、泄水闸等泄水建筑物的闸墩形状对水流的侧收缩系数有较大的影响,因此在工程实际中,闸墩头部形状通常采用圆弧曲线(如:半圆型、尖圆型)。抽水蓄能电站进(出)水口分流隔墩头部的形状对流道内水流的流态、分流比也有直接的影响,分流隔墩头部形状也采用流线型圆弧曲线。为了便于闸墩和分流隔墩头部圆弧曲线的设计,有必要对圆弧曲线的参数进行分析计算。

2 圆弧曲线参数通用计算式的推导

  闸墩和分流隔墩头部的标准形状如图1所示。当β=0、α=180°时,墩头形状为半圆型;当β=0、α=90°时,墩头形状为尖圆型(或称流线型)。闸墩或分流隔墩头部圆弧曲线参数如图2所示。


图1 闸墩(分流隔墩)头部标准图图2 闸墩(分流隔墩)头部圆弧曲线参数

  已知条件:

  (1)闸墩的边壁与中心线的夹角为β;

  (2)两段圆弧曲线交点处切线的夹角为α;

  (3)闸墩(或分流隔墩)头部宽度为d。

  推导:与闸墩的边壁相切、满足已知条件的圆弧曲线参数通用计算式。

  通用计算式推导如下(见图2):

  设:圆弧曲线半径AO=R,圆弧曲线水平长度CB=L,∠AOD=θ1,∠ABC=θ2

  则:θ1,θ21

  根据三角函数关系有:AB=,AD=,AO=

  又因为:AC=,所以:AO=,将θ1、θ2代入式中,并化简得到:

  AO=

  即:圆弧曲线半径R= (1)

  又因为:CB=,所以:CB=

  即:圆弧曲线水平长度L= (2)

3 算例

  利用式(1)和式(2),我们可以计算出各种不同闸墩宽度、不同切线夹角的墩头圆弧曲线半径R和墩头圆弧曲线的水平长度L,或者已知3个参数,求解第4个参数。表1列出了多种特征墩头体型的圆弧曲线参数。

表1 特征墩头体型的圆弧曲线参数

闸墩类型

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