高 欢，孙 逸

(上海勘测设计研究院有限公司, 上海 200434)

1 概述

主轨属于预埋在水工建筑物闸门运行部位混凝土中的金属构件，是水工钢闸门中最为重要的构件之一，其主要作用是将闸门主支承装置承担的荷载以及闸门的自重荷载安全地传递到混凝土门槽中去。为确保闸门的运行安全，必须复核主轨在承受外压情况下的强度和稳定性，因此，采用合适的计算方法进行主轨的强度设计是非常重要的。尤其，在涉外水利水电工程设计过程中，外方业主通常会在技术合同中规定或者指明水工机械设计必须符合欧美国家的设计规范。此时，如果能够熟练地理解及使用欧美相关规范进行闸门结构的强度计算，将更容易与业主及咨询工程师进行沟通，有助于图纸及计算资料的报批工作推进，从而提高设计效率，缩短设计周期。

文章首先简要分析了轨道与支承的接触形式，对欧美国家水工钢结构设计规范中关于闸门主轨的计算理论基础进行归纳，分别阐述按照线接触应力计算以及点接触应力计算的两种情况下的主轨计算理论公式，最后，采用美国设计规范，对某水电站底孔泄水系统的事故闸门的主轨进行结构设计及计算，方便加深对该规范的理解，以供讨论。

2 轨道与支承的接触形式

主轨可以根据闸门主支承装置与轨道接触面的接触类型的不同分为两种：一种是线接触轨道，例如主轮圆柱形轮子踏面与平面轨道的接触、弧面滑块与平面轨道的接触等；……