水工钢闸门检测理论与实践 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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刘礼华，欧珠光，陈五一 著

图书标签:

• 水工闸门
• 钢闸门
• 闸门检测
• 水工结构
• 工程检测
• 无损检测
• 结构健康监测
• 水利工程
• 闸坝工程
• 维护加固

出版社： 武汉大学出版社

ISBN：9787307064805

版次：1

商品编码：10302640

包装：平装

丛书名： 武汉大学学术丛书

开本：16开

出版时间：2008-08-01

用纸：胶版纸

页数：579

字数：527000

正文语种：中文

内容简介

水工钢闸门的种类特点、结构组成、结构计算基本理论，并举例说明；然后详细阐述了水工钢闸门材料力学性质、腐蚀情况、无损探伤、静动态检测、启闭力检测的理论和技术方法，包括检测系统与仪器和结构的限元计算与分析等内容。此外，针对水工钢闸门检测特点、测点如何分布、仪器测试系统如何选取与标定，传感器如何安装与防护，测试数据如何处理、应力折减系数与闸门振动判据如何处理、人字门背拉杆应力如何调试、冲击荷载作用下如何进行闸门安全测试等若干问题作了专题介绍。

目录

第一章 水工钢闸门计算的基本理论与方法
1.1 概述
1.2 平面钢闸门
1.3 弧形钢闸门
1.4 人字钢闸门
第二章 钢闸门材料检测
2.1 钢闸门材料
2.2 水工钢闸门材料力学性能检测
第三章 闸门腐蚀状况检测
3.1 概述
3.2 腐蚀检测仪器
3.3 腐蚀检测方法及结果的可靠度分析
3.4 水工钢闸门腐蚀状况检测工程实例
第四章 无损探伤
4.1 概述
4.2 探伤仪器设备
4.3 水工钢闸门的无损探伤
4.4 水工钢闸门无损探伤工程实例
4.5 基于神经网络的闸门损伤检测
第五章 闸门的静态检测
5.1 闸门静态检测系统与仪器
5.2 电阻应变片的工作原理及其工作特性
5.3 电阻应变片的选用、粘贴与防护
5.4 电阻应变测量中的电桥原理及电桥的应用
5.5 静态应变测量
5.6 闸门静态检测工程实例
第六章 闸门的动态检测
6.1 概述
6.2 闸门动态特性参数（模拟参数）的测试
6.3 闸门动应变（动应力）的测试
6.4 闸门振动加速度的测试
6.5 闸门振动位移的测试
6.6 闸门动态检测工程实例
第七章 闸门动力分析的有限元法
7.1 概述
7.2 闸门动力分析的基本理论
7.3 有限单元法
7.4 闸门门体结构动力有限元计算的力学模型
7.5 闸门结构动力有限元计算的工程实例
第八章 闸门启闭力检测
8.1 概述
8.2 闸门启动力理论计算
8.3 卷扬式启闭机启闭力检测
8.4 液压式启闭机启闭力检测
8.5 闸门启闭力检测的振动频率法
第九章 闸门检测的若干技术问题
9.1 闸门测点布置
9.2 仪器设备的选用
9.3 测试仪器及其系统的标定
9.4 传感器的安装及防护

9.5 测量导线的有关问题
9.6 测试中的干扰信号及防范措施
9.7 测试数据的处理
9.8 闸门应力折减系数
9.9 闸门振动判据
9.10 船闸人字门斜背拉杆预应力调试的计算与方法
9.11 冲击荷载作用下的闸门安全检测方法
第十章 误差与检测数据分析
10.1 测试的基础知识
10.2 误差分析
10.3 检测数据处理分析
10.4 钢闸门振动信号频谱分析
第十一章 闸门的可靠性鉴定
11.1 闸门可靠度鉴定的基础知识
11.2 闸门可靠度鉴定的方法及特点
11.3 闸门可靠度鉴定
11.4 闸门耐久性评估
参考文献

精彩书摘

第一章 水工钢闸门计算的基本理论与方法
1.1 概述
水工钢闸门是用来关闭和开启水工建筑物过水孔口的活动结构物。它是水工建筑物的重要组成部分，其可靠的运行对确保水工建筑物的使用效果具有重要意义。
水工钢闸门的种类很多，从其结构特征主要分为平面闸门、弧形闸门和人字闸门；从其工作性质主要可分为工作闸门、事故闸门和检修闸门；

前言/序言

　　水工钢闸门是水利水电枢纽建筑物的主要组成部分之一，其运行状况直接影响到工程的适用性、安全性和耐久性，国内外都有因闸门故障而导致整个枢纽出事的教训。近年来，随着水利水电枢纽规模的不断大型化，水工钢闸门的尺寸和荷载也不断刷新纪录，达到过去难以比拟的水平，闸门安全问题也显得更为重要。
　　和大体积混凝土建筑物相比，水工钢闸门似乎是较为简单的结构，但是，我们必须看到闸门有它的特殊性。首先，为了挡水、泄洪，闸门在其寿命期内，要经受成千乃至上万次的启闭操作，要承受高速水流引起的剧烈、复杂的震动（流固耦合震动）；其次，水工钢闸门是由薄壁构件组成的金属结构，更容易受到空蚀和腐锈的破坏。因此，它也更需要在运行期内加强监测和维护。
　　为此，20世纪70年代后，我国有关科研院（所）就开始了对大型在役闸门进行原型检测的研究活动，如：西津电站表孑L平面闸门振动原型检测、丰满电站深孔弧形闸门振动原型检测等。随着水电事业的发展和科学技术的进步，1995年国家首次发布了《水工钢闸门和启闭机安全检测技术规程》，对水工钢闸门检测内容和周期提出了明确的要求，加强了在役水工钢闸门运行的安全质量管理。

《水工钢闸门检测理论与实践》—— 填补行业空白的深度力作，工程安全保障的全新视角 这是一部集理论创新、实践总结与前沿技术于一体的专业著作，深刻剖析了水工钢闸门的安全检测技术，旨在为水利工程的运维管理提供系统性的解决方案。本书的出版，不仅填补了国内在该领域的理论研究和实践应用的空白，更以其前瞻性的视角和严谨的科学态度，为确保水工钢闸门的长期安全稳定运行注入了新的活力。 本书内容概述： 本书的核心在于构建一个贯穿理论基础、检测方法、数据分析到维护策略的完整技术体系。作者凭借多年的行业经验和深厚的学术功底，从多维度、多层次地解读了水工钢闸门这一关键性水利设施的性能评估与安全保障。 理论基础的系统梳理： 书中详细阐述了水工钢闸门在各种工况下的受力机理、变形规律以及可能发生的失效模式。从材料力学、结构力学到流体力学，将复杂的理论知识融会贯通，为读者构建扎实的理论根基。重点分析了钢材在水工环境下的腐蚀机理、疲劳特性以及焊接结构的安全性能，为后续的检测工作奠定了理论依据。 检测方法的创新与整合： 本书将传统检测技术与现代高科技手段相结合，提出了更加全面、高效的检测方法。 无损检测技术（NDT）的应用： 深度探讨了超声波检测（UT）、射线检测（RT）、磁粉检测（MT）、渗透检测（PT）等常规无损检测技术在钢闸门本体、焊缝、连接件等关键部位的应用原理、操作规程、优缺点及适用范围。尤其针对钢闸门常见的裂纹、缺陷、腐蚀等问题，提供了详细的检测技巧和判据。 有损检测技术的必要补充： 在特定情况下，本书也阐述了金相检验、力学性能测试等有损检测方法的必要性和应用场景，以及如何最小化其对结构的影响。 结构健康监测（SHM）的前沿探索： 重点介绍了基于传感器网络的结构健康监测技术，包括应力应变监测、位移监测、振动监测、腐蚀监测等。详细阐述了传感器类型选择、布设策略、数据采集与传输、信号处理与分析方法。本书着重强调了实时监测数据与理论模型的结合，以实现对闸门状态的动态评估和早期预警。 外观检查与几何尺寸测量： 尽管是基础检测手段，本书依然对其进行了细致的规范化阐述，包括检查内容、标准、记录方法等，强调其作为首要环节的重要性。 水下检测技术的应用： 针对闸门水下部分的检测，本书介绍了潜水检查、遥控水下机器人（ROV）等技术，以及水下影像分析、声纳扫描等技术在评估水下结构状态方面的应用。 数据分析与评估体系的建立： 检测数据的有效分析是判断闸门安全状况的关键。本书不仅介绍了各种检测数据的处理方法，如数据平滑、滤波、特征提取等，更着重于建立一套科学的评估体系。 缺陷等级评定： 结合国家和行业相关标准，提出了详细的缺陷分级与评定标准，帮助工程师准确判断缺陷的严重性。 剩余寿命评估： 基于检测数据和可靠性理论，探讨了对钢闸门进行剩余寿命评估的方法，为决策者提供科学依据。 风险评估模型： 引入了风险评估的概念，将检测结果、运行工况、环境因素等纳入考量，构建风险评估模型，量化闸门的安全风险。 维护与修复策略的优化： 基于检测与评估结果，本书提出了针对性的维护和修复策略。 预防性维护： 强调日常巡检、定期保养、腐蚀防护的重要性，并给出了具体的实施建议。 纠正性维护与修复： 针对不同类型的缺陷，提供了详细的修复方案，包括焊缝修复、表面处理、涂层保护、结构加固等，并讨论了修复方案的选择原则与技术要点。 长期健康管理： 引导读者建立起闸门全生命周期的健康管理理念，从设计、制造、安装、运行到报废，全过程跟踪。 案例分析与实践经验分享： 本书通过大量真实的水工钢闸门检测案例，生动地展示了理论与实践的结合。每一个案例都详尽地描述了检测背景、采用的技术、发现的问题、分析过程以及最终的处置结果，具有极强的借鉴意义。这些案例覆盖了不同类型的水库、船闸、水闸等工程，涵盖了各种复杂的工况和典型的病害，能够帮助读者快速理解和掌握相关技术。 本书的独特价值： 系统性强： 紧密围绕“检测”这一核心，构建了从理论到实践的完整知识体系，是目前市场上难得的系统性专著。 理论与实践高度结合： 不仅深入探讨理论，更注重实际操作性和应用性，大量案例分析使其成为工程师手中的实用指南。 前沿性： 积极吸收和介绍结构健康监测等前沿技术，为水工钢闸门检测领域的发展指明了方向。 规范性与权威性： 引用大量国家和行业标准，并结合作者的实践经验，具有高度的规范性和权威性。 填补空白： 在水工钢闸门检测的理论深度和实践广度上，本书达到了新的高度，填补了学术研究和工程实践中的关键空白。 本书适用对象： 本书适合水利工程领域的研究人员、设计人员、施工单位技术人员、监理单位工程师、水库和闸门管理单位的运维人员、检测机构的专业技术人员，以及相关专业的在校研究生和高年级本科生。 结语： 《水工钢闸门检测理论与实践》不仅是一本技术手册，更是一次对水工钢闸门安全保障理念的深刻革新。它以科学严谨的态度，为保障水利基础设施的安全运行提供了坚实的理论支撑和可操作的实践指南，必将成为水利工程界一本不可或缺的参考书籍。

评分☆☆☆☆☆

这本书的价值，不仅仅在于它所传达的知识，更在于它所引发的思考。阅读过程中，我经常会被书中提出的问题所启发，然后结合自己的工作经验，进行深入的思考。例如，书中在讨论检测频率时，提出了“基于风险的检测频率优化”的理念，这促使我反思，我们当前的检测频率是否真的科学合理，是否能够最大程度地发挥检测的效益。又如，书中在探讨检测报告的编制时，强调了“面向决策者的沟通”的重要性，这让我意识到，我们不仅仅是技术报告的生产者，更是信息传递者和问题解决方案的提供者。这本书让我看到了水工钢闸门检测领域正在经历的深刻变革，也让我对自己的职业发展有了更清晰的定位。它不仅是一本技术指南，更是一本能够帮助我们提升专业素养、拓展思维视野的宝贵读物。

评分☆☆☆☆☆

这本书带给我的，不仅仅是知识的更新，更是思维方式的启迪。在阅读过程中，我反复被书中“以终为始”的检测理念所打动。作者强调，检测的最终目的不是为了完成一项任务，而是为了保障水工建筑物的功能安全、延长其使用寿命，并最终服务于国家的水利安全和经济发展。这种宏大的视角，让我跳出了日常工作中“点对点”的检测模式，开始思考检测工作的整体价值和战略意义。书中对于检测风险评估和不确定性分析的阐述，更是让我耳目一新。过去，我们更多地关注检测技术的精度，而忽略了整个检测流程中可能存在的各种不确定性因素，比如人为误差、设备老化、环境干扰等。作者通过对这些因素的系统性梳理和量化分析，指导我们如何在实践中识别、评估和控制这些不确定性，从而提高检测结果的可信度和可靠性。这一点对于水工钢闸门这种关键基础设施的检测尤为重要，因为任何一个微小的误差都可能导致严重的后果。这本书帮助我建立起一种更全面、更审慎的风险意识，让我认识到，优秀的检测，不仅要看到“现在”，更要预见“未来”。

评分☆☆☆☆☆

从另一个角度来看，这本书为我们提供了一个更系统化、标准化的检测框架。在实际工作中，我们经常会遇到不同项目、不同单位采用不同检测方法和标准的情况，这给数据的比较和信息的交流带来了很多困难。而《水工钢闸门检测理论与实践》一书，在理论层面梳理了当前主流的检测方法和标准，并在实践层面给出了具体的操作指导和案例示范。通过学习这本书，我能够更好地理解各种检测标准的内涵，更准确地掌握各种检测技术的应用，并且能够根据实际情况，灵活地选择和组合不同的检测方法，形成一套符合自身项目特点的、科学合理的检测方案。书中关于检测项目选择、检测频次确定、检测人员培训等方面的建议，也为我们建立完善的检测管理体系提供了重要的参考。这不仅仅是一本技术书籍，更是一部管理工具书，帮助我们在提升技术能力的同时，也能优化工作流程，提高管理效率。

评分☆☆☆☆☆

这本书在理论的严谨性和内容的易读性之间找到了一个很好的平衡。我是一名有着多年实践经验的工程师，对理论知识的追求，更多的是希望能够指导我的实际工作，而不是为了追求学术上的严谨而忽略实际应用。这本书在这方面做得非常出色。作者在阐述理论时，总会伴随着大量的图表、示意图和实际案例，这使得原本可能晦涩难懂的理论知识变得生动形象，易于理解。例如，在讲解应力集中效应时，书中通过绘制应力云图，清晰地展示了缺陷部位的应力分布情况，以及这种应力集中对疲劳寿命的影响。这种直观的展示方式，极大地提高了阅读效率，也加深了我对理论知识的理解。此外，书中对检测流程的描述，以及对常用检测设备的操作指南，都非常详细和实用，让我能够快速地掌握相关的操作技能，并在实际工作中加以应用。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容丰富且具有前瞻性，让我对水工钢闸门检测有了全新的认识。其中关于“数字化与智能化检测”的章节，给我留下了深刻的印象。作者探讨了如何利用无人机、机器人、三维扫描等技术，实现对钢闸门的无接触、高效率、全方位的检测。例如，通过无人机搭载高分辨率摄像头和激光雷达，可以快速获取闸门表面的三维形貌数据，并识别出细微的腐蚀、裂纹等缺陷。而水下机器人则能够深入水下结构，进行精密的变形测量和腐蚀评估。这些智能化技术，不仅大大提高了检测的效率和安全性，也能够获取更全面、更精准的数据，为闸门的健康评估和维护决策提供更可靠的依据。书中还介绍了如何利用人工智能和机器学习技术，对大量的检测数据进行智能分析，从而实现对闸门健康状况的实时预测和早期预警。这种对未来技术趋势的洞察和应用，让我看到了水工钢闸门检测领域充满无限可能的发展前景。

评分☆☆☆☆☆

我尤其欣赏书中关于钢闸门结构健康监测（SHM）的章节。随着科技的不断发展，传统的周期性检测方式在面对一些突发性损坏或缓慢渐进性病害时，显得力不从心。而结构健康监测系统，通过部署各类传感器，能够实时、连续地采集闸门的关键参数，如应力、应变、位移、振动等，并利用大数据分析技术，对闸门的健康状况进行实时评估。书中详细介绍了各种传感器的类型、工作原理、安装要点以及数据处理和分析方法。我被其中关于“数据驱动的预测性维护”的理念深深吸引。这意味着我们不再是被动地等待闸门出现问题再去维修，而是能够通过对监测数据的深入分析，预测闸门可能出现的潜在风险，并提前采取预防性措施，从而最大限度地降低故障发生的概率，减少维修成本，延长闸门的使用寿命。这一点对于保障水库的防洪安全、供水安全具有里程碑式的意义。书中提供的案例分析，更是生动地展示了SHM系统在实际应用中的巨大价值，让我看到了水工钢闸门检测的未来发展方向。

评分☆☆☆☆☆

阅读此书的过程，也是一次对自身知识体系进行梳理和巩固的过程。书中对于钢结构的基本力学原理、腐蚀机理、材料性能的阐述，虽然并非全新的知识，但作者的讲解深入浅出，并且紧密结合了钢闸门的实际应用场景，让这些抽象的理论变得更加具体和生动。我发现，在实际工作中，我们有时会因为过于关注具体的操作，而忽略了背后支撑这些操作的科学原理。这本书的价值就在于，它能够帮助我们重新审视和理解这些基本原理，从而在面对复杂问题时，能够更加游刃有余，做出更科学、更精准的判断。例如，在分析某一个焊缝缺陷时，如果能够清楚地理解其可能产生的应力集中和疲劳裂纹发展机制，我们就能更好地判断其对闸门整体安全的影响程度，并提出更具针对性的处理建议。这本书就像一位循循善诱的老师，不断启发我从更深层次去理解和掌握检测技术。

评分☆☆☆☆☆

这本书对于解决实际工程中的痛点问题，提供了很多思路和方法。我尤其关注书中关于“缺陷修复与加固技术”的部分。检测的最终目的是为了保障安全，而当检测发现缺陷时，我们就需要采取有效的措施来修复和加固。书中详细介绍了针对钢闸门常见缺陷，如腐蚀、变形、裂纹等，所采用的各种修复和加固技术，包括焊接修复、喷涂防腐、结构加固等，并对其适用性、工艺要求、效果评估等方面进行了深入分析。这对于我们一线工程技术人员来说，具有极强的指导意义。我们经常会在检测报告中提出缺陷，但如何进行有效的修复，往往需要结合大量的实践经验和专业知识。这本书的出现，为我们提供了一个更系统化的参考，让我们在提出修复建议时，能够更具针对性，并能更好地理解各种修复方案的优缺点。

评分☆☆☆☆☆

这本书在理论深度和实践操作之间找到了一个绝佳的平衡点。尽管其理论部分相当扎实，但作者并没有让其成为束之高阁的空中楼阁。相反，每一项理论的阐述都紧密联系着实际检测的需求和场景。例如，在讨论焊缝检测时，书中详细介绍了超声波、射线、磁粉、渗透等多种方法的原理、适用范围、优缺点以及操作要点，并给出了具体的判伤标准和案例分析。这对于一线检测人员来说，无疑是一份宝贵的“操作手册”。我特别喜欢书中关于“检测结果解读与报告编制”的章节。它不仅仅是教你如何“看”数据，更重要的是如何“懂”数据，如何将复杂的检测结果以清晰、准确、易懂的方式呈现给管理者和决策者。书中提供的报告模板和案例，可以极大地提高报告的规范性和说服力，也方便了不同层级的读者理解检测的结论和建议。这种对细节的关注，以及对实际应用场景的深刻理解，使得这本书的实用性大大增强。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在水利工程领域摸爬滚打了十多年的老兵，我拿到《水工钢闸门检测理论与实践》这本书时，可以说是抱着一种既期待又有些审慎的态度。期待在于，市面上关于闸门检测的书籍不少，但真正能兼顾理论深度和实践操作指导的却不多，尤其是在钢结构闸门这一细分领域，其复杂性和重要性不言而喻。而审慎，则是因为多年的工作经验告诉我，理论的完美往往与现实的复杂存在鸿沟，一本真正有价值的书，需要的是将前者严谨地应用于后者，并且能提供切实可行的解决方案。读完此书，我可以毫不夸张地说，它在很大程度上满足了我的期待，甚至在某些方面超出了我的预想。 首先，书中对水工钢闸门检测的理论基础进行了详尽的梳理，这对于我这样希望深化理论认识的读者来说，是极大的帮助。它不仅仅是简单地罗列各种检测方法和标准，而是深入剖析了这些理论的产生背景、科学原理以及在实际检测中的适用范围和局限性。例如，在讲解金属疲劳和腐蚀机理时，作者并没有停留在教科书式的描述，而是结合了大量的案例，说明了不同环境因素（如水质、温度、应力循环）如何影响钢结构的寿命，以及这些理论如何指导我们选择合适的检测手段和频率。特别是在关于钢闸门结构稳定性分析的部分，作者引入了有限元分析等先进计算方法，并将其与现场监测数据相结合，这对于理解闸门在各种工况下的受力行为、潜在的薄弱环节提供了全新的视角。这种理论与实际相结合的深度，让我对许多曾经凭经验判断的问题有了更清晰的科学解释，也为我未来在检测工作中面临更复杂、更具挑战性的情况提供了坚实的理论支撑。这本书让我意识到，优秀的检测工作，绝非简单的“打分”或“评级”，而是一个基于科学原理的系统性工程。