EM111022701 垂直提升闸门设计规范.docx

1、EM111022701 垂直提升闸门设计规范规范目录第1章 简 介1-1 目的本手册的目的是提供了有关直升式闸门的指南。1-2 范围本手册提供了有关用于航道工程、厂房、溢洪道、出口建筑物和海岸飓风保护工程或防潮闸正常运行或应急运行时挡水的直升式闸门设计的标准。对于类型的闸门，如冲砂门、帽状门、检修门、滑动门，还没有制定特定的标准。1-3 适用性本手册适用于负责土建工程设计的所有的美国陆军工程师团机构。1-3 参考资料参考资料与附录A中所列。1-4 背景a 概述各类水工建筑物中使用不少类型的直升门，包括溢洪道、底孔进出口、厂房和船闸。近年来，直升门的运行出现了很多问题， 主要都是由于疲劳导致闸门

2、的主要结构框架部件的破裂造成的新的标准强调了通过设计和施工技术减少疲劳和破裂的方法研究证明，闸门的耐久性可以采用适当材料和制作技术加以提高。制作技术包括使用恰当的接缝细分和焊接工艺。恰当材料和选择和材料可比性都是实现结构物长期服务寿命的关键所在。b 近来出现的实例许多闸门都经历了疲劳与破裂相关的问题。调查结果，主要见工程师技术信函（ETL）1110-2-346和ETL 1110-2-351的出版物和计算机辅助结构工程（CASE）钢结构任务分组（1993）的文件都确定了降低疲劳应力并选定材料类型以延长焊接钢结构设计寿命的方法。附录B中提供的两个以往实例叙述了原有闸门失事的背景、采取的修正措施和采

3、用新的疲劳指南更换新闸门的做法。c 设计方针工程师手册（EM）1110-2-2105规定，承载和系数设计（LRFD）是设计的优先考虑方法，并应适用于那些提供了LRFD指南的结构类型。因此，本手册包含了采用LRFD设计直升门所规定的荷载标准。设计师应参阅有关采用容许应力进行设计的EM 1110-2-2105中的设计方针。第2章 设计考虑的综合因素2-1 概述 直升门用作航道闸室的闸门、厂房取水口和出水口工程的应急关闭闸门与溢洪道堰顶闸门。所采用的各类闸门都有其不同的优缺点，并设计成能适应关闭并保持水头的特定要求。2-2 闸门类型与应用a. 船闸船闸可采用高架或潜水的直升门，叙述如下。EM规范11

4、10-1-2602，1110-2-2607和1110-2-2703提供了船闸其他闸门型式的信息。（1） 高架闸门这些闸门类型利用架空电缆塔、滑轮和大齿轮来支撑运行期间的闸门和配重以辅助起吊机械。塔高度由通过过往驳船所需的起吊高程来确定。这些闸门既可以是水平联接的钢板梁，也可以是将要在第3章中讨论的水平桁架。水平桁架与联接拱梁的实例见图版1-3。这些闸门经常用作海岸沿线的防潮或飓风保护闸和内陆的船闸。在用作飓风保护闸时，通常会提至平常最大的水陆放行高度限制并下降以防止港口受风暴潮的侵袭。这类闸门用于以下场合：（对于高水头应用）采用潜水闸门是不切实际的；当无法为人字闸门提供传输应力的足够支护时，更

5、换闸门节件的可利用区域就受限制并且不能使用人字闸门，或当闸门被用作飓风或防潮闸并受可逆的静水或动水荷载制约时。（2） 潜水闸门潜水闸门可用作船闸的上游闸门，其潜水的门叶坐落在上游门槛以下。潜水闸门有两类：单片式和多片式。最常见的双片布置， 包含一个用于正常闸门运行的下游门叶和一个偶尔用作活动门槛或应急运行门叶的上游门叶， 即应急门叶。下游门叶的实例见图版4和5。这两种门叶通常都制作成带有上游面板的水平梁。闸门任何一侧的启闭部件都固定在混凝土凹槽内的高水位以上，配备移动式顶部断面。动力启闭部件安装在锚固于闸门一侧的混凝土结构的结构钢框架上。然后非动力部件安装在对面的墙壁上。对于正常的出库或入库位

6、置，门叶要降低到门槛内。应急门叶用作出现事故或闸门损坏导致流失航线蓄水时关闭闸门。这类闸门在需要除冰并漂浮到船闸引航道或打开船闸通过洪水流量时是有用的。b. 溢洪道堰顶闸门这类闸门有时比弧形闸门更为常用，因为溢洪道的堰顶需要有较短的溢流墩并提供更加经济的闸墩设计。这些闸门通常采用门吊或固定在溢洪道桥面或运行平台上的各闸门固定启闭机提升。有时还提供钩卡装置通过均布在闸门上的突出物把闸门固定在适当的高程。尽管某些情况下在闸门内安装钩卡并在门槽内提供钩卡阶梯是有益的，但是并不优先推荐这种布置。溢洪道堰顶闸门的不同类型如下：（1） 单节闸门这种闸门包括一个在闸门底部和门槛间提供不同流量的门节。单节与多

7、节闸门的运行类似，但是在检修槽内不钩卡。（2） 多节闸门多节闸门在同一门槽内有两节或更多，各节之间或底部门节与门槛间的流量不同。多节闸门可配置自锁定装置以便也能用作单节闸门。随着所需流量增加超出了各门节间最大孔口的能力，就在检修门槽内去掉上面的门节并钩卡在应急门槽内的水位以上高程。应谨慎设计自锁定装置以边使他们免遭粘结或腐蚀。在有些工程中，这些都属于维护问题。多节闸门的顶部门节见图版6。（3） 双节闸门该闸门包含相邻门槽内的两个门节，顶节以上或底节以下的流量不同。双节闸门不太常用，因为在门槽内去除门节麻烦、所需闸门水封更复杂并且闸墩还需加长。尽管这类闸门有利于除冰和清污，但是这类功能也可通过运

8、行多节闸门的浅水顶部门节来完成，即把闸门完全提升到水位以上。c. 出水口闸门提升闸门经常用于紧急关闭取水口系统或出水建筑物。其正常运行位于敞开位置。尽管不用于节流流量，但是会用于在运行条件下关闭下泄流量。在正常运行时通常固定在钩卡位置，在紧急情况下降低到关闭门槽内以关闭水流。（1） 厂房需要设置应急闸门来紧急关闭水轮机进水口，以防止持续损坏水轮机或厂房。这些类型的闸门通常都配备水平梁和下游面板。在泥沙或泥土填满梁的腹板时就可能需要使用上游面板。利用隔板来传输来自启闭机的垂直荷载。启闭系统既可采用液压汽缸也可采用缆绳。启闭系统的型式根据经济性和紧急状态关闭时间的控制标准确定。缆绳的启闭系统可以是

9、安装或固定在高水位高程以上的凹槽内的桥面。液压系统的汽缸固定在取水口门槽内桥面以下。更多的信息和要求见EM-1110-2-4205。由于这些闸门必须能够在全水头和流水中运行，采用拖拉式闸门来减少摩擦。有关端部支护类型的描述见第2.3段。 图版7、8和9为此类闸门。（2） 出水口工程出水口工程的紧急关闭闸门类似于厂房的闸门，并且经常用作检修闸门和水流控制。像取水塔中一样，完全潜入式出水口工程采用拖拉式闸门往往是有优势的，因为在全水头和流量下减少了摩擦。但是，只要容许许多闸门都采用轮式。启闭系统可能需要使用门机或各自的启闭系统，既可以是缆绳也可以是液压的。2-3 端部支护类型直升式闸门的端部支护可

10、根据用于向闸门导向装置传输荷载的方法进行分类。闸门导向装置接受水平荷载的主要作用部件。a. 定轮通过此种端部支护类型，轮子在固定轴上旋转，既可由闸门体悬臂又可通过附设在闸门框架上的垂直梁的腹板在各端支护。轮子也可成对安装在车内，通过中心销把轮子荷载输送到附设在闸门框架上端梁上。当闸门启闭出现在无静水头时，这类端部支护通常就是最经济的。制作费用一般会比采用拖拉式端部支护更省钱一些，见以下（b）中的叙述。当闸门用作出水口工程时，这类端部支护就会承受更高的点荷载。这样就会导致轮子和导向装置的更大受力，而且中心销和端梁的剪力、受力和弯曲力也会更大。这类端部支护通常用于航道船闸，或用于在溢洪道闸门或应急

11、关闭闸门静水头低时的闸门控制水流状态。当用于航道船闸时，轮子通常就会固定在轮凹内以防止它们传输静水荷载。当轮子位于轮凹中时，水平荷载就会通过端部承座传输到闸墩的轴承表面。因此，轮子不承担静水荷载。然后静水荷载就会由闸门端部承座传送到闸门导向装置。有关设计和详细信息参见第6章。b. 拖拉式闸门（卡特皮勒）这类端部支护（另见卡特皮勒）在闸门的每侧有1个或几个直接安装在附设于或固定在垂直端梁上的无止境小滚轮车厢。这类端部支护系统见图版8和9。滚轮细节见图版7。这些在应急闸门或控制高水头水流的闸门中更常见。由于荷载传输是由通过小滚轮的均布受力获取的，因而就能在全静水水头降低时大的水平荷载。与定轮相比，

12、其最大的优势在于在负荷条件下启闭时部件摩擦更小、传输到导向装置和闸门框架上的受力更小，并且剪力和弯曲力不通过轴向闸门传输。与滑动闸门相比，其主要优势 减少摩擦，减少控制水流所需的启闭能力。与滑动闸门止水表面相比，这种削减的摩擦也会降低磨损和维护。c. 滑动闸门滑动闸门的的端部支护采用金属-金属接触。安装在闸门前脸的机械加工表面直接承受门槽的机械加工的导向装置表面。两个受力表面还用作门封。门封表面的材料可包括铝、铜或不锈钢。这些闸门型式通常用于取水口和隧洞出水口，此处顶盖（闸帽）用作由闸门操作人员为这些潜入式水流装置封闭导向槽。尽管他们可用于高水头，但是在根据进出水隧洞的宽度和高度控制水流期间的

13、水头将会确定采用滑动闸门的可行性。导向装置和滑动轴承的受力表面都应依照严格的容差进行机械加工，以保持闸门的止水。这样导向和滑动轴承装置的结构容差要求就会比拖拉式闸门和定轮式闸门更加严格，相比较的闸门在止水板沿线采用J止水。d. 司东尼式闸门与拖拉式闸门类似，司东尼式闸门尽管采用了小滚轮车厢，但是其基本差别在于滚轮轴由滚轮任何一侧的两个连续垂直棒或角进行定位。荷载通过滚轮，由闸门的受力面传输到门节上的导向轴承表面。整个滚轮车厢都独立于闸门和导向装置，这就使得滚轮车厢能自由移动。为便于在其恰当的垂直位置维护滚轮车厢，通常采用缆绳支护。缆绳固定在一个闸门点上，环绕通过固定在滚轮车厢上的绞缆轮并固定在

14、闸墩或门节的一个点上。通过导向表面沿线的垂直棒或轴来防止侧向移动。如同拖拉式闸门一样，这类荷载传输系统的独特性能就是不产生轴摩擦，因而在部件在滚动摩擦时的摩擦要低得多。这种闸门支护型式的主要优势与拖拉式闸门相同。2-4 优缺点a. 概述航道船闸的高架或潜入式提升闸门相对于人字门、扇形门或潜入式弧形门的使用都将根据经济性、河流运行标准和船闸配置确定。采用直升门的某些主要优势包括：便于制作、安装时间大大减少并且与弧形门相比大多数情况下溢洪道、厂房取水口船闸的门节或支撑闸墩更短。闸门传递到支撑闸墩或门节的荷载位于一个方向，简化支撑设计。在恒定的循环荷载下采用直升门时一个主要优点是抵抗框架的主要荷载以

15、来张力法兰或采用拱形时依赖张拉连结。在这些场合，疲劳都对其设计发挥主要作用。溢洪道和出水口采用定轮式、拖拉式、司东尼式或滑动门相对应的弧形门也会依赖于水头、闸门尺寸、河水流量运行标准和经济性。b. 船闸对于高提升要求或潜水门的门叶必须坐落在闸室底部或凹进的门槛内时，高架闸门比潜入式闸门更有优势。当潜水门叶坐落在闸室或凹入的门槛内时，泥沙将会导致启闭困难、梁上的轴荷载减弱并提高维护费用。对于高提升要求时，潜水闸门就需要多个门叶来获得通过过往船只所需的高度。当兼顾提升布置和费用时，这一点可能并不具优势。当泥石流和冰块必须通过船闸时，潜水船闸可能比高架、人字或扇形闸门更具优势。对于多门叶的潜水闸门，

16、降低下游门叶以便容许水流通过船闸过冰或泥石流。采用高架提升门的劣势是需要建设闸塔来容纳机械设备并获取船只通过船闸的充分高度。这样就会导致增加设计工作量，在设计导向/提升系统时还必须考虑塔内的灵活性。假如闸塔与门节的接合面设计中未考虑闸塔弯曲所导致的拉应力就会出现不希望看到的门节开裂。华盛顿斯内克河上的冰码头船闸在其刚刚投入运营不久就发现了这种情况。c. 溢洪道堰顶闸门对于溢洪道堰顶闸门，优先推荐弧形门而不是直升门。主要因为维护率较低。当需要多片的直升门时，除非进行连续维护例外都将锁定钩卡机械装置不得移动。这样会增加维护工作量并应尽量避免。但是，当最大控制水位高程远远高于门槛造成弧形门需要过长闸

17、墩，或在溢洪道桥底部以下出现不愿看到的任何障碍而需移除闸门时的防洪流量或漂移条件下，则直升门就会优于弧形门。d. 出水口闸门对于厂房取水口，优先推荐采用直升门，主要因为节省取水口闸墩长度而且便于施工。出水口工程采用这类闸门时还会节省时间。因其运行期间磨损低通常采用这类闸门的拖拉式。闸门尺寸和水头要求决定了滑动轮、定轮或拖拉式闸门的可行性。滑动门要求闸门到轴承导向装置间止水表面的精准机械加工容差。这样就需要现场安装期间的细心质量控制。因使用和气蚀造成的滑动与轴承表面的磨损和损坏都需要对滑动门进行更频繁维护。更换定轮、滚轮或定轮与拖拉式闸门上的止水可能会比充填与机械加工闸门与滑动门的轴承表面更具性

18、价比。第3章 船闸提升门3-1 概述 几乎所有的提升门都采用水平框架系统。垂直框架系统在向侧轴承表面传送荷载方面并不具结构性效率，并且需要特别的框架来适应滚轮导向装置的提升运行。除非更换的场合例外，新建的直升门不推荐垂直框架系统。对于船闸，上下游闸门的框架都采用梁、桁架和连结拱。选定的框架系统将根据跨度、水头和提升要求确定。3-2 框架系统a. 梁横板梁是闸门的主受力构件，包括构成梁的刚性腹板和法兰的组合板部件。梁间距根据水头要求、闸门高度和净跨确定。尽管对于低矮闸门，不同的梁间距并不具优势；但是，对于静水荷载变化的高大闸门（底门槛到顶部）则意义重大，间距变化就会更加经济。变化间距时需更加关注

19、加强肋和面板的设计以便补偿变化的静水压力和梁间的跨距。插入从梁向轴承传输端部剪力的端部柱内的梁架构，无论是闸门的导向装置还是穿过的端部支护类型，见2-3段中的叙述。加强肋是些跨越水平梁层用于在面板上产生双向板弯曲作用力的框架板或结构型材。使用隔板通过更加均匀的分布水平荷载并支护和分布垂直荷载来实现闸门的连续性。此类其它的框架构件见第6章中的叙述。水平梁框架的实例见图版4-6、8和9。b. 桁架桁架可能会比板梁更加经济且重量轻。水平桁架对于高提升高程高架闸门的船闸或长水平跨度的船闸最为经济。可能有利于变化主桁架的间距来获取整个闸门高度的同样桁架和构件规格的经济布置。图版3为船闸框架中水平桁架的典

20、型应用。桁架中使用的通用构件为宽法兰和结构Ts。主桁架结构性插入到由端部轴承支撑的端支柱内，类似于刚性的板梁。对于上下游和侧向的滚轮导向装置，需考虑特定的框架要求。设置横梁后，其它的框架构件还包括加强肋、隔板、端部支柱、加固件和面板。这些构件的叙述见第6章。c. 连结拱带有桁架的此类框架通常用于船闸中的高水头、长跨距闸门条件。由于该拱的荷载传输能力，这类框架比板梁在结构上更加有效。设计主要拉力时必须特别仔细，因为假如失败就几乎没有什么冗余。因此，对于这些构件疲劳设计至关重要，尤其是拱梁与主抗拉杆间的连接。这些构件可由轧制的型材、组合构件、实心板或板梁制作。通常前拱框架采用结构Ts，面板上连续焊

21、接腹板。图版1和2就是这类直升式闸门。最近，在更换冰（ICE）下游的直升门时，拱和抗拉连杆都包含了水平梁构件。采用这种设计来消除上游拱到下游抗拉连杆间连接的不良疲劳性能。图版1的细部不应用于当今的设计。其连接经历了过度的疲劳。当前的疲劳设计标准用于更换闸门设计。更多的信息资料见附录B。设置横梁后，其它的框架构件还包括加强肋、隔板、端部支柱、加固件和面板。这些构件的叙述见第6章。d. 垂直框架这类框架系统不常用，并且也不予推荐。但是，假如需要更换同类型的闸门时这类闸门就会更加经济。垂直框架闸门最常用的是刚性的板梁。采用这类系统后，主荷载由面板传输到在闸门底部和顶部结构性插入到水平主梁内的垂直梁。

22、荷载由顶梁传输到导向装置凹库的端轮上。这类布置不适合大型闸门，由于端柱顶部和底部的荷载集中。3-3 荷载类型以下荷载类型适用于船闸结构中的直升门。a. 静水静水荷载H应根据水库上下高程的特定现场条件确定。（1） 对于潜水门，必须考虑多片闸门的运行，考虑有效止水和无效止水。图3-1为标明止水的双片潜水闸门的典型布置。对于这种布置，两片闸门将承受不同的静水荷载。这种布置应考虑把下游门叶作为运行闸门的正常运行；排冰排污时（以下b(1)中叙述的动水荷载）下游门叶运行和运行门叶失事时应急闸门运行期间的上游门叶投入。图3-2和3-3为下游门叶正常运行的状况，上下游门叶间的闸门止水分别为有效时和无效时。这时

23、，H为上游和船闸水库高程间的最大水头差。正常运行期间，图3-4和3-5为潜水闸门（上游）门叶的静水荷载，分别为上下游门叶间的止水有效和无效之时。这种条件下，Hs表示上游和船闸水库间的最大水头差。当上游门叶用作闸门运行时，必须应用与下游门叶正常运行期间的相同荷载。图3-1 潜水式提升闸门，正常运行图3-2 潜水式提升闸门，静水荷载图，下游门叶，止水有效图3-3 潜水式提升闸门，静水荷载图，下游门叶，止水无效图3-4 潜水式提升闸门，静水荷载图，上游门叶，止水有效图3-5 潜水式提升闸门，静水荷载图，上游门叶，止水无效图3-6 带交通廊道的高架提升式闸门，静水荷载图3-7 不带交通廊道的高架提升式

24、闸门，静水荷载图3-8潜水式提升闸门，动水荷载图，排冰排污（2） 带有和不带横向廊道的高架门的静水荷载Hs和止水布置分别见图3-6和图3-7。在这两种情况下，H都表示船闸水库和下游尾水间的最大水头差。当在上游船闸采用高架门时，荷载条件将会与单叶潜水闸门的情形相同，这时H就表示上游库水位与尾水库水位或上游闸槛间的最大水头差。b. 动水荷载动水荷载Hd应根据在闸门保护中应用的海潮或海岸飓风所产生的风浪的特定现场条件和由潜水闸门门叶上的水流产生的垂直荷载确定。（1） 对于潜水闸门，图3-8为排冰排污时下游门叶的运行情况。这事，Hd表示下游门叶上漫流的水头。（2） 应用于防潮闸或海岸飓风闸的动水荷载应

25、根据特定现场条件确定。应包括潮水力学、水位和风浪高度以及闸门将会承受的必要涌浪影响。风浪力的分布依照浪高与建筑物处的水深确定。应计算可能水位和时段范围内的影响。c. 重力由自重D、冰重C和泥重M产生的荷载应根据特定的现场条件。泥荷载在可能时应包含泥沙荷载。冰荷载视为重力荷载；荷载组合中不考虑冰的侧向荷载。d. 运行设备运行机械Q可能施加的最大荷载包括自重D、冰重C和泥重M的影响；以及潜水闸门用于排冰排污时的动水荷载Hd影响和闸门止水密封、滑动与轮子的摩擦与粘结影响。e. 冲击影响船闸中使用的潜水门和高架门都受驳船冲击荷载I影响。应用到提升闸门跨度任何点上的驳船冲击荷载I影响应为1112kN或2

26、50kips。对于潜水门，驳船冲击荷载I影响将会出现在运行门叶（下游）的顶梁沿线。对于高架门，驳船冲击荷载I影响应该处于驳船可能会碰撞的任何闸门位置和会产生最大结构影响的闸门位置。受驳船冲击荷载影响的闸门不需要设计冰凌和污物冲击影响。冲击荷载影响仅需应用于那些主要承受荷载部件。f. 地震设计地震荷载根据ER 1110-2-1806中定义的基本运行地震（OBE）确定。地震荷载E应根据与建筑物一起移动的水流的惯性动水影响确定。动荡液体力的影响很小，可忽略不计。作用在闸门上的初始动水压力的垂直分布由以下的WESTERGAARD公式确定：式中：P = 库水面以下y深处的侧向压力，以米（英尺）计；gw

27、= 水比重，kg/m3 (lb/ft2)；ae = 闸门支撑墙壁因OBE地震产生的最大加速度（以重力加速度系数g表示），常数；H = 库水深度，m (ft)；y = 水库水面以下深度，m (ft)。 在确定ae时假定闸门墙是刚性的，并且界定的ae方向应与闸门垂直。因结构重D、冰重C和泥重M的质量所产生的惯性力对于p影响而言并不重要，因而不需考虑。对于高架闸门，E影响应施加到塔架上。g. 下拉力 （downpull）船闸的闸门中不用下拉力。h. 温度荷载由闸门暴露面附近的周边空气与水温产生的极端温差影响，应根据整个水库的船闸、暴露于水库温度的面板和暴露于周边环境与尾水中的下游梁或抗拉连接确定。应

28、包括与季节环境和水温相关的温差。对于温和的气候，环境温度范围应为零下18到49摄氏度（或零到120华氏度），对于寒冷气候，则为零下34到49摄氏度（或零下30到120华氏度）。水库温度应根据观测或记录的资料和所应用的预计会出现最大环境温度的季节来确定。i. 风荷载风荷载W根据特定条件确定。应采用美国国家标准院（ANSI）A58.1/美国土木工程师学会（ASCE）7.95（ANSI/ASCE 1995）来确定作用在闸门上的风压。风荷载应用与闸门的突出表面成直角。对于潜水门，不需要提供风荷载，3-4 荷载与阻力系数设计 a. 设计指南船闸直升门应根据EM 1110-2-2105采用LRFD法进行设

29、计。有关水工钢结构（HSS）采用LRFD法的方法和一般指南一览表见EM 1110-2-2105，在此不再赘述。设计阻力与保证系数应满足EM 1110-2-2105的要求。b. 荷载工况与荷载系数提升门所有断面的设计强度至少都应等于以下荷载组合中的系数化荷载和受力计算的所需值。当特殊荷载组合中的一种或几种荷载等于零时就可能出现最不利影响。对于每种荷载组合都应认为闸门支撑在其固定支护上或由启闭设备进行支撑。3-5 荷载与荷载系数解析 a. 荷载（1） 静水荷载(a) 潜水闸门中所示的荷载是根据典型的双门叶潜水门确定的。单门叶潜水门将会简化静水荷载工况的数量，而两个门叶以上的多门叶闸门将会增加静水水

30、头荷载工况。闸门运行是确定用于检查闸门设计的荷载工况数量的关键系数。图3-3和图3-5中所示的荷载工况，即门叶与闸门和上游门槛间的止水无效时，为止水完全失效而且不能抵御Hs时的最极端工况。当这些荷载导致的影响小于提升闸门时的全部静水荷载时就可以忽略不计这些荷载。图3-5为上游门槛的止水失效时上游门叶上的静水荷载。由于需要调节潜水门的上游门叶来适应变化着的库水位，因此门叶底部不设止水。即便是上游门叶完全下降之时，底部也不设止水。船闸底部的闸门支撑通常是容许自由进水流的单个支座。因此，门叶底部的静压力为零。在出现静水荷载Hs的部位，假定作用在门叶底部与上游门槛间的荷载线性分布。图3-3为上下游门叶

31、间止水失效时的下游门叶荷载。由于下游门叶底部没有止水，门叶底部的净压力为零。与上游门叶类似，假定作用在门叶底部与失效止水部位间的荷载线性分布，从门叶底部的零到失效止水位置的H变化不等。可能导致这类荷载的条件不需对止水或止水组件维护或不会造成损坏。即便闸门可以抵御这类条件，止水设计仍然应确保止水在所有运行条件下100%的有效。(b) 有些船闸采用下游过往通道，尤其是在选择直升门时。当构成船闸挡水系统的组成部分时，静水荷载Hs1就会垂直应用到梁顶并水平应用到闸顶，并且Hs2则为上下游库水位间的最大水头差（图3-6）。在施工期间闸门验收之前，可能会要求承包商论证不透水要求。在需要评价底部止水的不透水

32、性时，下游区域必须保持干燥。这时，设计人员应细心提供能够证明止水有效性的适当设计，并确保闸门能够承受试验荷载而又不会使水库下游对闸门底部产生作用力。（2） 动水荷载(a) 漫溢运行门叶的总水头应通过河水水力学调查和运行标准确定。Hd由原有运行资料和用于更换同一建筑结构内陈旧闸门的潜水门叶的条件确定。对于新建工程，EM 1110-2-2602中提到了水文和水力学研究成果的应用，包括确定船闸物理性能所必需的模型研究。这些研究还应确定工程排冰排污的运行特性，包括Hd。有关通过船闸大坝排冰排污的运行方式的更多信息，请参见EM 1110-2-2607。(b) 出现的由风浪力产生的动水荷载是不同水位和风浪方向的结果。在开发海岸工程时，彻底分析潮水力学、水位和浪高与风暴潮就会确定闸门的适当荷载条件。初步设计荷载可通过EM 1110-2-1412、5采EM 1110-2-1414、EM 1110-2-1614和EM 1110-2-1607确定，这些规范提