在弧门支臂结构设计时，通常对支臂与主梁形成的平面框架及支臂自身框架内支臂的
强度、稳定性进行了较为细致的计算，这是因为在有关设计规范及有关设计手册中对此类结
构的内力计算及稳定计算有较为明确的规定及给出了可以直接利用的计算公式。为了保证
支臂在自身平面内稳定，常规结构设计在支臂平面内设置大量的竖向支撑及斜向支撑，但对
于这些支撑的计算方法在有关规范及手册中却投有，(当然可以通过比较复杂的空间结构计
算程序对其进行详细的计算，但对于大多数设计人员来说目前还是比较乐于使用常规公式
的计算，使用空间结构程序计算显得过于烦琐。)对于这些不能准确进行内力计算的支撑的
截面，常参考以建工程及类似工程作出选择，往往使得这些支撑的截面尺寸越来越大，可以
说是越来越不合理，这一对矛盾到现在始终没有很好的解决。
其实解决矛盾最好的办法就是想办法回避矛盾。对于无法用常规计算方法准确计算的
结构就尽量对其布置进行简化，对于弧门支臂来讲就是取消其竖向及斜向支撑，为了保证支
臂在各个方向的稳定，支臂采用箱形截面，这样简化结构的好处是对结构的强度、稳定性均
可准确计算，对于设计者是最为至关重要的，同时这种布置型式降低了闸门制造的难度，并
可以加快安装的进度。本人1991年在设计五强溪水电站泄洪底孔弧门时就采用了这种结
构型式，确实感受封这种简化以后所带来的好处。通过比较，即使在一般仅需要采用工字形
截面的地方改为箱形截面以后，由于取消了大量的辅助支撑材料，这种简化结构也并不增加
闸门的重量。
2弧门支铰的结构改进
按照目前常规的设计，弧门支铰的主要部件为活动支铰、铰轴、轴套及固定支饺，活动支
铰及固定支铰一般采用铸钢结构，但铸钢件废品率较高、结构笨重。随着厚板焊接技术的不
断进步，完全能够将以往铸钢结构改为焊接结构或者铸焊结构。焊接结构其内部质量可靠
¨
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重量轻，代表着发展的方向。
活动支铰与支臂通常分为两大部件，分别制造，用螺栓连接，支臂接触面为厚板，制作中
分别对其支臂与活动支铰接触表面进行机械jj~－r。由于面积大，加工难度也比较高。从大
力发展焊接结构及铸焊结构的方向看，不再按常规分别制作活动支铰和支臂，而是将铸钢活
动支铰改为焊接结构从而可以将两者和二为一，其主要目的就是为了简化结构，减少加工量
从而降低制作的难度。
3自润滑关节轴承的使用
到目前为止出现过的几种表孔弧门支铰型式中，圆柱铰结构简单、造价低廉应用最为广
泛，圆锥铰结构复杂、制作及安装难度高、重量大、造价高而很少采用，一般认为圆锥铰适宜
用于太跨度弧形闸门。本人一直认为圆锥铰并没有在多大程度上改善支臂及轴套的受力，
在支臂侧推力较大时，可以对常规圆柱铰作些小的改进.使圆柱铰直接将侧推力传递给闸
墙，改进后的圆柱铰完全可取代圆锥铰。本人1987年在设计湖南小东江水电站溢洪道弧门
时采用了这种改进措施，随后这种改进的圆柱铰型式在我院设计的几个工程的弧形闸门上
得到采用，实际证明这种改进型式是成功的。关于表孔弧门圆柱铰结构改进的设计思路本
人在金属结构信息网网刊上曾发表过一些不甚成熟的看法，详见网刊1988年第1期。但不
管是常规的圆柱铰型式还是改进后的圆柱铰型式，都没有使弧门支臂及圆柱轴套的受力得
到改善。
在对弧门框架进行结构计算时，设计者常按照闸门设计规范笼统地将弧门支铰当作球
铰，而没有对弧门支铰的各种型式加以区别。实质上对于弧门支臂的支承来说，不管是圆柱
铰还是圆锥铰都绝对不是球铰，它介于球铰支承与固端支承之间，简单的将其简化为球铰支
承显然不太合理，计算结果的可靠性值得怀疑。自润滑球面滑动轴承即俗称的自润滑关节
轴承的出现较好地解决了此问题，由于使得计算假定接近实际情况，从而结构计算结果具有
很高的可靠性，这一点对设计者来说是至关重要的。
由于自润滑关节轴承加工难度大，技术含量高，需要精密加工设备.国内很少有制造厂
家能生产出弧形闸门支铰所需的产品，以前只能从国外进1：3，开始时对国外市场也不太了
解，自润滑关节轴承几乎是独家经营，其价格非常昂贵，也只在为数很少的几个大型工程的
表孔弧门上得到了应用。随着我国改革开放的不断深人，很多以前不为国人所熟知的产品
被介绍到国内来，我们有了更多的选择，随着市场的竞争，自润滑关节轴承的价格也随之下
降。欣喜的是已经有国内制造厂家开发出并批量生产了各种类型的自润滑关节轴承，井在
一些工程的弧形闸门支铰上已经得到了应用，因此在弧门支铰上大量使用自润滑关节轴承
的条件已经成熟，设计人员应尽量优先采用这一技术先进的产品。利用自润滑关节轴承对
于改善轴套受力以及对闸门安装及运行所带来的好处是非常之多的，自润滑关节轴承在国
外工程中早就得到了广泛的应用就是非常好的侧证。。
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4步出双吊点液压启闭机同步措施的误区
随着液压技术的进步以及其先进性越来越被广大设计人员所认识和接受，表孔弧形闸
门越来越多地采用了双吊点液压启闭机进行操作，但大家对双缸液压启闭机同步问晤十分
关心及敏感，常常会采取一些很似先进而又极为复杂的措施以求解决其同步问题，在一些液
压启闭机运行不十分理想的地方，常常又会对其同步措施进行改造以求不断完善，但往往其
同步措施又很难达到令人满意的程度。本人有幸在短时期内参与了两次与液压启闭机有关
的活动，受益匪浅。
1998年11月20日，我院与德国力士乐公司技术专家进行了一次液压技术交流会，会上
力士乐专家对最新的有关液压启闭机设计的din标准进行了介绍，特别对双吊点液压启闭
机的同步问题谈到一些本人比较赞同的观点。会上介绍了委内瑞拉麦卡瓜水坝表孔溢洪道
工作弧门，其闸门宽度22m，高度16m，支铰为白润滑关节轴承，采用力士乐公司生产的液压
启闭机进行闸门操作，话塞杆为常规的镀铬活塞杆，在没有采用任何同步措施的情况下，完
全利用弧门的刚性来实现液压启闭机的同步运行，即使闸门全开时，大部分门叶已露出坝面
时。运行情况依然良好。
1998年9月18日至21日，本人接触并参与了湖南大源渡航运枢纽工程溢洪道低堰工