张 明 陆海翔 任菲菲

底轴驱动式翻板钢闸门是近年来逐步兴起的一种双向挡水结构，由于其具有门顶过水形成人工瀑布、结构隐蔽、卧门行洪、开度无级可调等景观特点而被广泛应用于城市河道管理中，最典型的是建于2005年的上海苏州河口闸。但是从力学结构反视之，该闸门结构部分采用了一些违反设计原则的结构，势必会影响工程结构的使用安全，尤其体现在结构疲劳方面。由于该类型闸门在设计过程中并未考虑疲劳设计，因此也就未有疲劳寿命一说。但是历来结构事故中，疲劳破坏及失稳破坏占比达到80%以上，结合门体所受载荷特征，易受到流激振动的特性，可以确信底轴驱动式翻板钢闸门是一种易疲劳结构，因此笔者认为底轴驱动式翻板钢闸门在水利行业的推广值得业内人士的重视与商榷。下面以疲劳破坏为关注点，从结构上的应力集中、焊缝（焊缝组织、焊缝残余应力、焊缝外形）、闸门载荷等角度对该类型闸门的缺陷处进行问题分析。

一、底轴驱动式翻板钢闸门结构

底轴驱动式翻板钢闸门又名钢坝闸，顾名思义是一种通过驱动底轴来操控闸门启闭的一种闸门结构，其主要由门叶结构、底轴、支铰座、拐臂结构、水封结构、锁定结构、冲淤系统等组成（见图1）；结构连接方式主体以焊接为主，局部以栓接为辅；结构类型可拆分为底轴和支铰支撑组成的多跨超静定结构及以底轴为固端，门叶主纵梁为自由端的悬臂结构两种平面结构。……