(整理)隧道衬砌台车方案受力计算

**隧道砼衬砌模板台车方案

一、总体

**隧道左洞长448m，右洞长480m，根据工程实际和既有资源，每洞单独投入一台模板台车进行洞身二次衬砌，其中左洞台车长10.5m（约重72t），右洞台车长12.0m（约重82t）。厂家制作组配件，现场安装、装饰和配套。台车为全液压脱（立）模，电动减速机自动行走，由模板部分、台架部分、液压和行走系统四部分组成。型号规格及主要技术参数：

台车通过净空尺寸：6*4.2m

台车行走速度：10m/min（坡度小于5%）

单边脱模量：100mm

水平调整量：+100mm

系统压力：160kg/cm2

油缸最大行程：（竖向、侧向）300mm

详见附图。

二、强度刚度验核（1、参考文献：《机械设计手册第一卷》机械工业出版社出版。2、计算条件：按每小时浇灌2m高度的速度，每平方米承受5T 载荷的条件计算。）

2.1、面板校核(每块模板宽1500mm，纵向加强角钢间隔250mm)

计算单元图：

其中：q—砼对面板的均布载荷q =0.5Kgf/cm2

2.1.1、强度校核模型

根据实际结构，面板计算模型为四边固定模型

公式：

q

t

b2 max

)

(α

σ=

其中α——比例系数。当a/b=150/25=6 α取0.5

t——面板厚t=0.6 cm

b——角钢间隔宽度b=25cm

σmax——中心点最大应力

得σmax=0.5x(25/0.6)^2x0.5=434 Kgf/cm2<[σ]=1300Kgf/cm2。合格。

2.1.2 、刚度校核

见强度校核模型

公式：

t

E

q

t

b4

max

)

(β

ω=

式中：β——比例系数。由a/b=150/25=6 β取0.0284 E——弹性模量A3钢板E=1.96x106 kgf/cm2 ωmax——中点法向最大位移。

得：

cm

0055

.0

8.0

10

96

.1

5.0

)

8.0

25

(

0284

.0

6

4

max

=

⨯

⨯

⨯

⨯

=

ω

中点法向位移ωmax=0.0055cm<0.035cm。合格。

2.2、面板角钢校核。

2.2.1、计算单元

2.2 .2、强度校核 2.2.2.1、计算模型

根据实际结构，角钢计算模型为两端固定。

2.2.2 .2、强度校核

公式：

122

max ql M =

[x=L ，最大弯矩在两端处] 得：121505.122

max ⨯=

M =23437 kgfcm 公式：

242

ql M =

[x=L/2 角钢中点弯矩] 得：241505.122

⨯=

M =11718 kgfcm

由

W M

=

σ 如图：

H bh BH W 633-=

=1.767.55.53.61.733⨯⨯-⨯=30.66 cm3

所以 两端

66.3023437

max =σ=764kgf/cm2<1300kgf/cm2

中点

66.3011718

=

σ=382kgf/cm2<1300kgf/cm2 。合格。

2.2.2.3、刚度校核。 见强度校核模型。

公式：

EI ql y 3844

max =

（中点挠度） 123

3bh BH I -=

=108.87 cm4

得

87.1081096.13841505.1264

max ⨯⨯⨯⨯=

y =0.077cm

)8.0147254.2(28.0147254.2)(22

2221⨯+⨯⨯+⨯=

++=bd aH bd aH e y =4.48

1

2y e H e y -==25-4.48=20.52

得：

48.421699

1=

z W =4843 cm3

52.2021699

2=

z W =1057cm3

故：面板端应力：

4843210937

1=

σ=43.5 kgf/cm2<1300 kgf/cm2

腹板端力：

1057210937

2=

σ=199.5 kgf/cm2<1300kgf/cm2

由于实际应力小于许用应力。故不用再校核刚度。

2.4、门架强度校核： 2.4.1、计算单元：

F=0.5x0.5x900(模板长)x385(有效受力高度)/5(门架)=17325kgf 2.4.2、计算模型：

门架中。A-A 截面（正中间）为门架整体抗弯受力的最大集中点，故只校核A 截面抗弯能力。

B-B 截面为门架立柱的抗弯受力的最大集中点，故还需要校核B —B

截面的抗弯能力。

2.4.3、公式：

W M =

σ