隧道二衬台车模板受力验算

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隧道二衬台车模板力学设计检算计算书

隧道二衬台车模板力学设计检算计算书

莫家寨隧道模板台车设计检算根据台车的使用情况,台车在每一模注浆即将完毕时,整模砼仍处于流体状态时所受作用力最大。

这时台车顶模、侧模、前后端的堵头板及隧道开挖面组成一个封闭的空间,其间的混泥土处于流体状态,故可依据流体力学计算台车的受力。

一、 边墙部分受力分析:当混泥土处于流体状态时,侧模 只受水平向上的压力,并且,随着混 凝土的逐渐凝固,这种压力越来越小。

8.178.178.1733211 3.323.323.321. 2.45109.89 2.45109.8960212F pgy ldy ydy y KN------⎡⎤==⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯=⎣⎦⎰⎰ p -混凝土密度;g l --重力加速度;台车衬砌长度; 二、 顶拱受力分析:顶拱混凝土在没有凝固时,对顶拱的作用力可分解为水平压力(F 11)和垂直压力(F ⊥)。

009011129032121sin cos 12.45109.8 4.219sin cos241201F pgR l d KN θθθθθ=-⎡⎤=⨯⨯⨯⨯⨯+⎢⎥⎣⎦=⎰()R00090212903212sin 12.45109.8 4.219cos sin 242749F pgR r d KNθθθθθθ⊥=⎡⎤=⨯⨯⨯⨯⨯-+-⎢⎥⎣⎦=⎰l()sin 当混凝土凝固时,顶拱只承受顶部混凝土的重力,而侧拱不受0.02内轨顶面0.02力。

这时,顶部混凝土的重力计算如下:037822.45109.8(4.210.5)3.142192182360G pvg KN ⨯==⨯⨯⨯-⨯⨯⨯⨯⨯=根据以上分析,整个台车的受力可分解为水平受力(F 11)和重力直压力(F ⊥),故有:111201224022182F KN F KN⊥=⨯==三、 台车主要零部件的强度校核1. 上部台架立柱(4×7+4)2182159.872.8.32F N KN n ⊥+⨯=== [说明:15×9.8为拱板重量]; 而[σ]=235MP a 3472.81028.925.1510N MPa s σ⨯===⨯;σ<[σs ];故满足强度条件。

隧道衬砌台车结构受力与位移分析

隧道衬砌台车结构受力与位移分析

用户•施工隧道衬砌台车结构受力与位移分析■孙丽英中铁十八局集团第一工程有限公司;河北保定072750摘要:以某矿山法施工隧道为工程背景,结合衬砌台车的主要技术参数,对隧道衬砌台车进行结构内力计算。

通过有限元软件ABAQUS对衬砌台车整体模型进行分析,得到台车整体的应力和位移云图,最大位移与应力部位均发生在台车拱肩位置,整体运动趋势向台车内部收缩。

关键词:衬砌台车;结构设计;受力分析衬砌台车是隧道二次衬砌混凝土整体化浇筑施工的重要机械设备,具有施工效率高,表面成型好的优点,可以有效地提高混凝土浇筑的速度和质量,降低对围岩的扰动,因而在公路、铁路等大量土木工程项目中广泛使用5。

目前,隧道断面类型设计比较成熟,但是相应与之配套的衬砌台车的设计加工没有形成统一标准,对衬砌台车进行系统地结构受力分析优化设计技术不够完善,因此有必要对台车进行系统的荷载内力计算,应用较为先进的数值分析软件对台车受力变形进行分析,为类似隧道衬砌台车的设计和加工提供理论指导。

1工程概况某公路隧道标段内全长340m,围岩主要为V级红黏土围岩,马蹄形断面。

二次混凝土衬砌釆用衬砌台车施工,台车设计由5个系统组成,分别为模板系统、门架系统、支撑系统、行走系统、液压与电气控制系统。

设计台车轮廓半径为R1为5600mm,长度L为9.0m,每块模板宽度为1500mm,面板厚度为10mm;工作窗数量28个,尺寸为450mm x5000mm,注浆孔数量为3个,直径为125mm。

台车模板由工厂制作定型钢模板,釆用C30混凝上,坍落度为175mm,容重2460kg/m‘,无缓凝剂添加。

为2.45t/m'o2.2衬砌台车的载荷计算在对衬砌台车进行内力计算分析时,应同时考虑工作和非工作2种状态下的强度、刚度和稳定性。

非工作时,台车只有自重荷载,台车受力较小,基本可以保证台车安全稳定,只需要分析台车工作状态时所承受的最大荷载,对模板门架进行荷载组合强度校核。

基于载荷的隧道钢模式整体衬砌台车受力验算

基于载荷的隧道钢模式整体衬砌台车受力验算

要的。

参考文献:[1]G B50017—2017,钢结构设计标准[S].[2]尹德钰.网壳结构设计[M].北京:中国建筑工业出版社.[3]童根树.钢结构设计方法[M].北京:中国建筑工业出版社.[4]J G J3—2010,高层建筑混凝土结构设计规程[S].基于载荷的隧道钢模式整体衬砌台车受力验算贺月民1申铁军*21山西路桥建设集团有限公司公路工程总承包分公司(030006)2山西路桥建设集团有限公司(030006)摘要:针对衬砌台车主要受力构件强度、刚度进行检算,以验证衬砌台车力学性能是否满足力学要求。

台车所受混凝土压力是以最大情况设定,力学分析过程中所用受力模型均采用结果偏于安全的简化方法进行计算。

文章分析了台车主要受力部件与容易破坏部位,并做了整体的分析,各部件均可满足受力要求,所以本台车可满足施工受力要求。

关键词:隧道;衬砌台车;载荷;力学计算;受力分析0引言洞身衬砌采用钢模式整体衬砌台车,组合钢模衬砌作业采用12.0m长的全断面钢模台车,钢模台车由台车、拱架、模板及行走系统四大部分组成。

台车模板面板厚度10.0m m,台车重量84.36t,台车类型为机械行走式一次衬砌长度为12.0m,行走方式为轨道式7.03t/m。

1衬砌台车计算载荷与受力分析1.1计算依据针对台车主要受力构件的强度和刚度进行检算,模板长度为12.0m,模板面板厚度为10m m,门架400m m×400m m,门架腹板厚12m m。

以验证台车的力学性能能否满足要求[1]。

1.2侧模和顶模的检算通过对侧模和顶模、面板和弧板的强度及刚度检算,验证台车模板的强度和刚度是否满足受力要求。

侧模面板和顶模面板的支撑结构相同,因为顶模面板受混凝土重力作用压力略大,所以只需检算顶模面板的强度和刚度是否能满足要求。

面板由间距为30cm的槽钢支撑,因此可简化为跨度为0.3 m的简支梁来对面板进行分析[2-4](如图1所示)。

图1跨度为0.3m的简支梁受力图1)刚度计算m ax=4384x=61.5×123×2()×0.34384×2.06×1211×12.5×12-8=0.101m m</400[]=0.75m mm ax=4384x=61.5×123×2()×0.34384×2.06×1211×12.5×12-8=0.101km m<[/400[]=0.75m m2)最大挠度计算m ax=4384x=18.45×103()×1.54384×2.06×1211×50.786×10-8=2.32m m</400[]=3.75m m3)弧板检算m ax=4384x=5×49.2×103()×1.854384×2.06×1211×2.2×10-5=1.66m m</400[]=4.5m m1.3门架检算门架竖向力是由竖向千斤和油缸传递下来,门架宽6.7m,竖向力主要是由6.7m的模板传递下来。

内模二衬台车受力计算书

内模二衬台车受力计算书

内模二衬台车受力计算书20XX 年 X月目录一、计算依据.................................. .. - 2 -二、设计计算指标采用值....................... .. - 2 -三、侧压力计算............................... .. - 3 -四、台车模板受力计算......................... .. - 5 -1、面板受力分析.............................. .. - 5 -2、模板纵向主肋校核.......................... .. - 9 -五、门架受力计算 .............................. - 13 -1、桁架强度计算(应力云图) ................... - 15 -2、桁架刚度计算 ............................... - 17 -六、支撑丝杆受力计算 .......................... - 18 -七、结论.................................... .. - 19 -一、计算依据1.《钢结构设计规范》(GB 50017-2017);2.《建筑工程大模板技术规程》JGJ/T74-2017;3.《钢结构焊接规范》GB50661-2011;4.《建筑结构静力计算手册(第二版)》;5.《钢结构设计手册(上册)(第三版)》;6.《预应力混凝土用螺纹钢筋》GB/T 20065-2016;7.《钢模板制作规范》8.《混凝土结构工程施工及验收规范》等。

9.建筑施工模板安全技术规范 JGJ162-2016二、设计计算指标采用值1.钢材物理性能指标弹性模量E=2.06×105N/mm2 ;质量密度ρ=7850kg/m3 ;2.钢材强度设计值抗拉、抗压、抗弯 f=215N/mm2;抗剪 fv=125N/mm2;3.容许挠度(见表:JGJ162-2016)表:4.4.2 组合钢模板及构配件的容许变形值(mm )注:L 为计算跨度,B 为柱宽三、侧压力计算(一)荷载计算① 水平荷载统计:新浇混凝土对模板的水平侧压力标准值。

二衬台车内力计算书

二衬台车内力计算书

二衬台车内力计算书一、隧道二衬台车基本概况本隧道二衬台车模板长度为10.5米。

模板采用1.05米宽的整块钢板经过冷弯拼接而成,故隧道二衬脱模后混凝土表面光滑平整,拼缝小,外观漂亮。

同时施工时大大减少安装模板的劳动强度,成为隧道二衬施工中的得力助手。

二衬台车模板分顶模、左右边模三部分,分别通过顶升和左右两边的液压系统来调整和校正模板的正确位置。

混凝土由混凝土输送泵泵入模板,混凝土的自重和及边强压力靠模板来支承。

模板的整体刚度和强度由拱板、托架、千斤顶来共同支承,保证模板工作时的绝对可靠。

由于顶模受到混凝土自重(浇筑后初凝前)、施工荷载以及泵送口封口时的挤压力等荷载的共同作用,其受力条件要比其他部位的模板更加复杂,受力更大,结构要求更高。

由于边模与顶模的结构构造基本相同,而边模板一般受到混凝土的自重很小,荷载较小,因此对台车模板进行受力验算时只考虑顶模的影响。

二、隧道二衬台车模板受力验算二衬台车模板用宽1.05米、厚10毫米的整块钢板经过冷弯拼接而成,从台车的轴线方向看是一个圆柱壳体状,由10个1.05米长的圆柱壳体拼接而成,通过计算可知模板下的托架支承以及弧形拱板的强度和刚度是足够的,而顶模受到各种荷载的共同作用是最大的,因此取台车顶部模板的最顶部2米宽度、1.05米长度建立力学模型,进行受力分析和验算并校核模板的强度和刚度。

其受力简图如图1所示。

该模板厚10mm,背筋采用中心间距300mm的10#加强槽钢。

如图1所示,建立力学模型的这部分模板的荷载由两部分组成:一是混凝土的自重;二是混凝土输送泵泵口进行封口时产生的较大挤压力,该值的取值是不确定的,它与泵送封口时的操作有极大的关系。

如果混凝土已经灌满,而操作人员依然泵混凝土,混凝土输送泵的理论出口压力(36.5kg/cm)很大,就有可能造成模板的严重变形。

由于输送管的长度和高度的变化,泵送接口处的压力实际有多大,目前没有理论和实验验证的数据可提供参考。

石鼓隧道二衬台车受力验算(修改版)

石鼓隧道二衬台车受力验算(修改版)

博深高速公路第五合同段(ZK32+440~ZK42+452.632 YK32+446~YK42+450) 石鼓隧道二衬台车受力验算广东省长大公路工程有限公司博深高速公路第五合同段项目部2010年12月28日目录1 工程概况 (1)2 二衬台车主要性能 (1)2.1二衬台车主要参数 (1)2.2工作窗口及附着式振捣器布置 (1)3 二衬台车刚度、强度验算 (2)3.1 面板校核 (2)3.1.1 计算单元图 (2)3.1.2 强度校核模型 (2)3.1.3 刚度校核 (3)3.2 面板角钢校核 (3)3.2.1 计算单元 (3)3.2.2 强度校核 (3)3.2.3 刚度校核 (4)3.3 模板总强度、刚度校核 (4)3.3.1 强度校核 (4)3.3.2 刚度校核 (6)3.4 门架强度校核 (6)3.4.1 计算单元 (6)3.4.2 计算模型 (6)3.4.3 强度校核 (7)石鼓隧道二衬台车受力验算1工程概况石鼓左线隧道长4011米、右线长3880米,明洞二衬51米、主洞二衬7840米。

隧道衬砌按新奥法原理采用复合式衬砌,采用曲墙式模筑砼,除Ⅱ、Ⅲ级围岩段外,其余Ⅳ、Ⅴ围岩及紧急停车带Ⅲ级围岩段均设有仰拱,衬砌砼厚度:小净距Ⅴ级加强60cm、小净距Ⅳ级加强55cm、小净距Ⅳ级50cm、分离式Ⅳ级加强50cm、分离式Ⅲ级45cm、分离式Ⅱ级40cm、紧急停车带Ⅲ级55cm、紧急停车带Ⅱ级50cm。

二衬采用C25泵送防水砼,抗渗标号为S8。

2二衬台车主要性能石鼓隧道模筑衬砌采用液压式大型钢模板台车,钢模台车由台车、模板及液压系统三大部分组成。

台车行走装置为轮轨式,设有顶机装置,由电动机驱动,可自行,同时还设有刹车器和卡轨器,使台车行走和固定时安全稳固。

台车的张模和收模通过安装在衬砌台车上的液压装置操作,模板与台车各自为独立的系统,衬砌砼由模板支撑。

2.1二衬台车主要参数台车长度12m,模板半径:拱部8.52m,边墙5.75m;模板厚度1.2cm,最小脱模量度0.15m;竖向油缸行程0.2m,水平最大调整量0.15m(单边);二衬台车主构件和附属结构重130吨左右。

隧道二衬台车模板力学设计检算计算书

隧道二衬台车模板力学设计检算计算书

莫家寨隧道模板台车设计检算根据台车的使用情况,台车在每一模注浆即将完毕时,整模砼仍 处于流体状态时所受作用力最大。

这时台车顶模、侧模、前后端的堵 头板及隧道开挖面组成一个封闭的空间,其间的混泥土处于流体状 态,故可依据流体力学计算台车的受力。

p-混凝土密度;g-重力加速度;I -台车衬砌长度;顶拱受力分析:顶拱混凝土在没有凝固时,对顶拱的作用力可分解为水平压力90°F 11 = [2° PgR (1 -sin 日)R | cos^dT321 = 2.45 10 9.8 4.219 sin - cos2490°2 .F_= 12° PgR I (rsi ) sin ^d -= 2.45 103 9.8 4.212 9 一cos —sin2:IL 42边墙部分受力分析:当混泥土处于流体状态时,侧模 只受水平向上的压力,并且,随着混 凝土的逐渐凝固,这种压力越来越小。

£.17F11 -" -- 3.32£17 331-2 -8.17pgy.ldy2.45 109.8 9 ydy 二 2.45 109.8 9 — y6021KN(F11)和垂直压力(FQ 。

= 1201KN900二749 KN当混凝土凝固时,顶拱只承受顶部混凝土的重力,而侧拱不受力。

这时,顶部混凝土的重力计算如下:根据以上分析,整个台车的受力可分解为水平受力(F ii )和重力直压力(F 丄),故有:印=1201 2 = 2402KNF_ = 2182KN三、 台车主要零部件的强度校核1.上部台架立柱(4 X 7+4 )N 丄〕=2182 15 9.8 =72.8KN.[说明:15 X 9.8 为拱板重量]; n 323而[ o]=235MP m72.8!2 8.MPa ;cV [°s ];故满 s 2 5.1 5 41 0足强度条件。

2、顶升千斤(主要承受竖直方向的压力共有6+2+4=12根)Kl F 218215 9.8 N194.1 KN .n12194.1 103 = 82.5MP a (1142 -1002) 10 “4而[o]=235MP a ;°v [os ];故满足强度条件3.侧向千斤和上部台架横梁(共有 6 >4+7+12/3=35 根)F \ 2402N68.6 KN .n 3568.6 103:二 2 2-6(114 -100 ) 10 4= pvg =2.45 1039.8 (4.21 -0.5) 3.14 278° 2 36001 9=2182KNN cr =s= 40.1MP12 2而[q =235MP a ;°V [os ];故满足强度条件。

隧道二衬台车验算书密

隧道二衬台车验算书密

XXXXXXXXXXXXXYYYYYYY 衬砌台车计算书编制:复核:技术负责人:砌衬台车计算书一、工程概况二、台车的主要技术参数(整机外形尺寸见台车设计图)(1)台车模板面板厚度:10mm(2)台车重量及每延米重量:55吨,4.58吨/m(3)台车类型:液压自行式(4)台车运行速度:6m/min(5)驱动电机功率:2X7.5KW(6)液压电机功率:1X5.5KW,工作压力16MPa(7)顶升油缸工作行程:400mm(8)侧向油缸工作行程:350mm(9)平移油缸工作行程:±150mm(10)一次衬砌长度及台车长度:12m/12m(11)行走方式:轨道自行式三、主要结构及简述台车由行走机构、台车门架、钢模板、钢模板垂直升降和侧向伸缩机构、液压系统、电气控制系统6部分组成。

(1)行走机构行走机构由主动、被动两部分组成,共四套装置,分别安装于台车架两端的门架立柱下端,整机行走由两套主动行走机构完成,行走传动机构带有液压推杆制动器,以保证整机在坡道上仍能安全刹车。

采用宽大行走轮,配32318轴承、24B链条、WX-6减速机以保证台车使用安全,避免了跳轨、变形、断链打滑等对衬砌施工的影响。

(2)台车门架台车门架设计共5榀,由门架横梁、上下纵梁、门架立柱、连接梁、剪刀架等部件组成。

门架立柱采用三角立柱结构,这样不仅加强立柱的强度阻止立柱向内弯曲,还加强立柱与门架横梁的接触面,减小门架横梁跨度,极大的减少了门架横梁的受力。

门架的各个部件通过螺栓联为一体,两门架支撑于行走轮架上,中门架下端装有基础千斤,衬砌施工时,混凝土载荷通过模板传递到5个门架上,并分别通过行走轮和基础千斤传至轨道地面。

在行走状态下,螺杆应缩回,门架上部前段装有操作平台,放置液压及电气装置。

(3)模板模板宽度为1.5M,为保证模板有足够的强度,面板采用10mm,同时采用[10#槽钢加强,间距300mm,并在每件模板里增加加强立板来保证强度,小曲墙一次成型,保证了降低衬砌劳动强度和提高工作效率和衬砌美观。

隧道台车验算及施工方案

隧道台车验算及施工方案

所以 h=1.53+3.8v/T=1.53+3.8×0.067=1.78m
最大测压力为:P=kγh =1.2×24×1.78=51.3kN/m2;
检算强度时载荷设计值为:pa=1.2×51.3+1.4×4.0= 67.16kN/m2; 3)砼对顶模产生的压力
砼对顶模产生的压力由砼的重力和灌注砼的测压力组成:
450
450
195
195
5 ( 5 ) 6 ( 6 ) 7 ( 7 ) 10 ( 8 ) 13 ( 9 ) 12 ( 10 ) 16
(4)
( 24 ) ( 25 ) ( 26 ) ( 27 ) ( 28 )
( 11 )
195
195
4
( 17 )
8 ( 18 ) 11 ( 19 ) 14
( 20 )
17
(3)
( 22 )
195
3 ( 23 ) 9
(2)
( 21 )
195
( 21 )
( 15 )
( 12 )
195 15 ( 16 ) 18
( 13 )
( 14 )
195
( 2209 )
1
19
得到弯矩图
-139.-11439.14
24.5324.53
212.69212.69
33.1133.11
-139.14
0.82mm l
400 5mm
3 上部台架检算
顶模竖向受力长度为 988cm,模板宽 1.6m 的 2 块,1.5m 的 6 块,共 12.2m。 则一节顶模所受向下的压力 F 总=paLB=75×9.88×12.2=9040kN。由于顶模支撑可 视为均匀布置,则每个小立柱向下传递的力 F=9040/9/7=143kN。 3.1 台架立柱检算

隧道二次衬砌_隧道衬砌台车验收资料

隧道二次衬砌_隧道衬砌台车验收资料

隧道二次衬砌_隧道衬砌台车验收资料沈海复线仙游(福州界)至南安金淘高速公路莆田段 A2合同段项目经理部隧道衬砌台车验收资料XX集团有限公司二○XX年X月目录 1、工程概况 1 2、隧道衬砌台车基本原则 1 3、台车计划进场时间 1 4、台车要求 1 5、审批验收 2 6、二次衬砌 3 7、模板台车的强度刚度校核—台车受力验算 7 隧道衬砌台车验收资料 1、工程概况金钟1号隧道:起讫桩号为左洞ZK71+637~ZK73+770,右洞YK71+685~YK73+745。

左洞长2133米,右洞长2060米,左右平均长2096.5米,属长隧道。

采用分离式双洞布置。

左洞进口处于半径为1100米的平曲线上,洞身位于直线上,出口处于半径为3525米的平曲线上;右洞进口处于半径为1100米的平曲线上,洞身位于直线上,出口处于半径为3500米的平曲线上。

左洞纵坡为2%,右洞纵坡为2%。

金钟2号隧道:起讫桩号为左洞ZK73+841~ZK76+533,右洞YK73+815~YK76+563。

左洞长2692米,右洞长2748米,左右平均长2720米,属长隧道。

采用分离式双洞布置。

左洞进口处于半径为3525米的平曲线上,洞身位于直线上,出口处于半径为960米的平曲线上;右洞出口处于半径为3500米的平曲线上,洞身位于直线上,出口处于半径为970米的平曲线上。

左洞纵坡为2%和3%,右洞纵坡为2%和3%。

2、隧道衬砌台车基本原则①本标段为两个长隧道,8个洞口,每个洞口设置一台衬砌台车。

②严格根据《福建省高速公路施工标准化管理指南》(隧道)中相关要求,对二衬台车执行准入制度,选择专业厂家进行生产。

3、台车计划进场时间满足现场隧道二衬需求。

4、台车要求为保证衬砌工程质量,隧道一般地段(含洞身、明洞、加宽段)的二衬施工采用全断面模板台车和泵送作业。

因金钟1号隧道出口场地较狭窄,隧道台车难以直接拼装,需在桥台旁拓宽,搭建一个贝雷架平台作为台车的拼装工作面。

隧道二衬台车验算书

隧道二衬台车验算书

隧道大断面二衬施工作业平台验算书施工作业平台采用大断面台车轨道进行移动,轨道长度为13.5m,施工作业平台高度为7m,宽度为7.2m,平台上设7.1×7.2m简易操作平台(立柱及横梁均采用H20型钢),作业平台两侧各设置2个宽2m/2.3m的操作平台(距台车轨面分别为2300mm/4600mm),如下图所示。

施工作业平台立柱及横梁间距为0.8m,均采用H20型钢,施工作业平台上部横梁与立柱间采用H20型钢焊接。

施工作业平台示意图主要材料力学性能参数表1、上部横梁H 型钢验算,按最不利受力情况(跨度为4370mm )进行验算:活荷载转化为线荷载:q1=2.5×0.8=2KN/m ;(2.5 KN/m²为施工人员荷载及设备标准值;0.8m 为横梁间距);H 型钢(作业平台)自重线荷载标准值:q2=48.73×9.8=477.552N/m ;(48.73 Kg/m 为型钢自重,9.8N/kg 为重力常数);H 型钢(简易操作平台)自重线荷载标准值:q3=48.73×9.8×12.5÷13.5=442.1796N/m ;(48.73 Kg/m 为型钢自重,9.8N/kg 为重力常数);q1为活荷载,取分项系数1.4;q2为恒载,取分项系数1.2。

均布荷载g=1.4×2+1.2×(0.47755+0.44218)=3.9037KN/m ,按三跨简支梁计算。

4370mm mm mm43704370上部横梁型钢计算模型图(1)强度计算最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和计算公式如下:2max 1.0gl M = 得最大弯矩M=0.1×3.9037×4.37²=7.455 KN·m 。

(2)H 型钢截面计算强度:σ=M/w=(7.455×106)/(461.04×103)=16.2N/mm 2; H 型钢的计算截面强度为16.2N/mm 2<205N/mm 2,满足要求。

隧道二次衬砌台车受力简析

隧道二次衬砌台车受力简析

隧道二次衬砌台车受力简析摘要衬砌台车是当前山岭隧道施工不可或缺的辅助机具,在隧道二衬混凝土施工进度特别是安全、质量控制方面发挥着重要作用。

为确保施工有序,台车设计及自身的安全质量卡控显得尤为重要,其中受力分析是较为关键一环,有关技术参数必须检算到位。

本文以12米全断面衬砌台车为实例,对其进行简要的受力分析。

关键词隧道;衬砌台车;受力分析前言全断面钢模板砼衬砌隧道台车(简称台车)受力分析主要包括顶模和边模两部分。

台车结构受力分析应考虑工作及非工作两种工况下的载荷,强度校核时应以最大载荷为设计计算依据。

非工作状态,台车只承受自重,结构受力较小;工作状态,台车受自身重量、混凝土自重、振捣、混凝土入仓产生的冲击等各方面产生的力,因此,台车强度校核载荷应以工作状态产生的荷载为依据进行校核[1-2]。

衬砌台车主视图及侧视图如图1所示。

1 台车整体受力分析1.1 顶模板载荷分析顶模板通过托架总成承受整个上部模板的载荷,而托架纵梁又承受竖向载荷并传力于门架。

顶部模板承受的载荷有最大开挖0.8米时的混凝土自重及注浆口封口时该处的挤压力。

由于混凝土输送泵通過几十米的水平管道及竖直管道向台车输送混凝土,与注浆口接口处的局部挤压力较大,其他地方压力较小,因此,强度计算时,只考虑自重载荷的压力对模板影响,这在工程计算中是可行的。

顶部模板受力简图如图2所示。

假设混凝土厚度为最大开挖厚度0.8m,台车衬砌长度为12m,同时假定上部整个混凝土的自重由顶模板承受,所灌注混凝土即为图中的阴影部分面积S(由ABCD四点构成的阴影面)。

S=8.92m2,则混凝土自重W=12×8.92×2.45=262.25(t﹚,顶模板自重G=26.32﹙t﹚。

1.2 边模板载荷分析台车边模板左右对称,结构及受力相同,由于模板下部向里靠拢,不承受混凝土自重,因此自重载荷不必考虑,只考虑浇注混凝土时的侧压力对其影响,如图3所示。

方法二:采用内部振捣器时,新浇混凝土对钢模板的最大侧压力F,按下式计算:F=0.22rht0β1β2V1/2,公式中:F―混凝土侧压,rh―混凝土的容重,2.45t∕m3,t0―新浇混凝土的初凝时间(h)取5小时,β1―外加剂影响系数,不加外加剂时取1.0,加具有缓解作用的外加剂时取1.2,β2―混凝土坍落度影响修正系数,当坍落度小于3cm时取0.85;当坍落度为5―9cm时取1.0;当坍落度为11―15cm 时取1.15,V―混凝土的浇筑速度(m∕h),取1.5m∕h将上述各值代入:F=0.22×2.45×5×1.2×1.15×1.51/2=4.56(t∕㎡)边墙的侧压力取为4.7t∕㎡,该值取自日本歧埠工业公司液压台车的计算值,大于目前国内边模板的侧压力计算值,偏于安全。

隧道二衬台车验算书

隧道二衬台车验算书

隧道大断面二衬施工作业平台验算书施工作业平台采用大断面台车轨道进行移动,轨道长度为13.5m,施工作业平台高度为7m,宽度为7.2m,平台上设7.1×7.2m简易操作平台(立柱及横梁均采用H20型钢),作业平台两侧各设置2个宽2m/2.3m的操作平台(距台车轨面分别为2300mm/4600mm),如下图所示。

施工作业平台立柱及横梁间距为0.8m,均采用H20型钢,施工作业平台上部横梁与立柱间采用H20型钢焊接。

施工作业平台示意图主要材料力学性能参数表1、上部横梁H 型钢验算,按最不利受力情况(跨度为4370mm )进行验算:活荷载转化为线荷载:q1=2.5×0.8=2KN/m ;(2.5 KN/m²为施工人员荷载及设备标准值;0.8m 为横梁间距);H 型钢(作业平台)自重线荷载标准值:q2=48.73×9.8=477.552N/m ;(48.73 Kg/m 为型钢自重,9.8N/kg 为重力常数);H 型钢(简易操作平台)自重线荷载标准值:q3=48.73×9.8×12.5÷13.5=442.1796N/m ;(48.73 Kg/m 为型钢自重,9.8N/kg 为重力常数);q1为活荷载,取分项系数1.4;q2为恒载,取分项系数1.2。

均布荷载g=1.4×2+1.2×(0.47755+0.44218)=3.9037KN/m ,按三跨简支梁计算。

4370mm mm mm43704370上部横梁型钢计算模型图(1)强度计算最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和计算公式如下:2max 1.0gl M = 得最大弯矩M=0.1×3.9037×4.37²=7.455 KN·m 。

(2)H 型钢截面计算强度:σ=M/w=(7.455×106)/(461.04×103)=16.2N/mm 2; H 型钢的计算截面强度为16.2N/mm 2<205N/mm 2,满足要求。

暗挖隧道二衬钢管架支模检算书

暗挖隧道二衬钢管架支模检算书

暗挖隧道二衬简易台车钢管架支模检算书1、计算说明1)根据相关理论研究,钢管架支模体系在使用过程中理论上只受来自横断面方向灌注砼主动径向压力,沿隧道纵向钢管架支模体系受力很小,可忽略不计,即认为钢管架支模体系纵向不受力。

2)根据钢管架支模体系灌注砼经验计算公式和相关理论计算公式,拱部模板受力为砼自重力乘以动载系数,受力面积简化为拱部模板在水平方向的投影面积;拱墙模板受力为灌注砼时的水平侧压力乘以动载系数,受力面积简化为拱墙模板在竖直方向的投影面积。

3)根据钢管架支模结构及受力特点,将整个钢管架支模体系可以分解为模板,拱架,钢管架等三个方面独立地进行计算,其间的相互作用力根据计算结果进行传递和加载。

4)模板的计算按拱部和边墙取较大均布应力进行计算;5)拱架及钢管架项由于在隧道纵向方向结构及受力条件完全相同,在实际计算时只取一榀拱架进行计算,以节省计算时间。

6)考虑到施工误差,为偏于安全,钢管架每两个十字扣接点间的钢管跨度取最大值900m进行二衬拱架和钢管架的受力及稳定性检算。

7)因钢管架连接全部采用扣件,拱架连接采用铰接,拱架与水平纵向工钢连接采用栓接,不需进行焊缝受力检算。

8)因钢管架整体在横、纵断面及水平方向上均按规范要求不超过3m搭设剪刀撑,钢管架支模体系的整体稳定性与砼灌注受力无关,满足要求不需计算。

2、砼灌注主动应力计算2.1、拱部砼灌注自重主动应力取最大断面D断面计算,拱部断面面积4.08m2,钢筋砼自重按25KN/m3计算,泵送及入模等各项综合动载系数 1.2,单组6米上部模板主要承受砼灌注自重主动压力N=3.71*6*25*1.4=779.1KN,模板承受砼灌注自重压应力按拱部模板在水平面上的投影面=6.3*6=40.44m2。

积计算,即S水平即钢管架支模体系拱部模板承受砼灌注自重压应力:P=N/S=779.1/40.44=19.27水平KN/m2。

2.2、拱墙砼灌注水平侧压应力+振捣砼时作用于模钢模板受最大水平侧压力F=新浇砼作用于模板上的最大侧压力F1板上的水平荷载F2+泵送入模时作用于模板上的水平荷载F3。

某隧道二衬台车强度刚度计算书

某隧道二衬台车强度刚度计算书

目录一、台车的主体结构图 (2)二、台车模板的校核分析 (3)三、台车架子的校核分析 (11)某隧道模板台车主视图某隧道模板台车侧视图第一部分:台车模板的校核分析1、计算模型台车模板主要由半径为6180mm的拱形顶模板、边模板和支撑油缸丝杆。

顶模和边模用铰链连接,模板是厚度10mm的钢板,其上有三行每行6个500×500的贯通工作窗口;顶模和边模的两侧和中间有厚度12mm的边模板和腹板。

在模板内侧有纵向分布的厚度6mm的角钢。

每根角钢与模板之间有4段焊接,每段焊接长度为75mm。

顶模和边模由固定于模板台车上的油缸丝杆支撑。

模板材料为Q235B,容许应力为170MPa。

弹性模量E=2.1Gpa,波松比μ=0.3。

模型受力主要是自重和浇灌水泥层对模板的压力。

浇灌水泥时,两侧可能不均衡,最多有1,5米高度差。

水泥浆的比重按15kN/m3计算。

2、计算方案用商业有限元软件ansys计算。

鉴于模板、边模板及角钢的厚度与其长宽尺寸比均很小,因此对这些构件采用板壳单元。

顶模和边模之间的铰链连接结构,采用耦合节点约束法实现。

板壳单元的节点有六个自由度,即三个方向的位移和三个方向的转角,在构件相接处,令两个构件的相连接节点x、y、z方向的位移耦合,即有相同的位移,但可以相对绕z轴转动(另两个方向的转动也被限制)。

顶模和边模的支撑油缸丝杆采用link杆单元。

为简化计算,认为台车架刚度比较大,相当是一个固定基座,支撑顶板、边板的杆单元连接于台车架相当连接在固定基座上。

因此,有限元模型不涉及台车架,只需将杆单元与台车架连接的一端约束即可。

共划分了54509个节点,50801个单元。

有限元网格模型见下图。

图1 有限元模型网格正视图节点耦合处节点耦合处杆单元板壳元图2 有限元模型网格立体图3、计算结果右侧承受1.5米高的水泥浆图3右侧承受1.5米高的水泥浆时x(水平)方向位移图235MPa,结构强度满足要求。

图4、右侧承受1.5米高的水泥浆时y(垂直)方向位移图图6、两侧同时承受1.5米高的水泥浆时x(水平)方向位移图图7、两侧同时承受1.5米高的水泥浆时y(垂直)方向位移图图8、两侧同时承受1.5米高的水泥浆时Mesis应力分布图图9、左侧承受1.5米右侧承受3.0米高的水泥浆时x(水平)方向位移图图10、左侧承受1.5米右侧承受3.0米高的水泥浆时y向位移图图11、左侧承受1.5米右侧承受3.0米高的水泥浆时Mesis应力分布图图12、浇灌完成时x向位移图图13浇灌完成时y向位移图图14、浇灌完成时Mesis应力分布图第二部分:台车架子的校核分析1门架强度校核1.1计算单元0.50.512006586F 模板长有效受力高度门架=32900Kgf1.2计算模型门架中,A 截面(正中间)最为薄弱,故只校核A 截面抗弯能力1.3公式 0.5M336BH bh H =333010014.497.6/6100=276873cm544M F =54432900=17897600Kgfcm0.5M =(17897600/27687) 0.5=323.22Kgf/cm <13002Kgf/cm 合格。

西黄庄隧道1#斜井二衬台车计算书

西黄庄隧道1#斜井二衬台车计算书

二衬台车受力计算一、钢模台车设计要求1、钢模台车的制作和安装需执行《隧道衬砌模板台车设计制造标准规范》和GB50204-92《混凝土结构工程施工及验收规范》中相关要求。

2、钢模台车设计成边墙顶拱整体浇筑的台车形式,并满足施工设备通行要求,最下部横梁距离底板砼面净高不低于4.5米。

3、对钢模台车的结构设计必须要有准确的计算,确保在重复使用过程中结构稳定,刚度满足要求。

对模板变形同样有准确的计算,最大变形值不得超过3mm,且控制在弹性变形范围内。

4、钢模台车设计长度为10.8米。

5、钢模台车设计时,承载混凝土厚度按0.5m设计校核。

6、钢模台车面板伸缩系统采用液压传力杆,台车就位后采用丝杆承载。

7、侧模和顶模两侧设置窗口,以便泵管下料。

二、设计资料1、钢模台车设计控制尺寸钢模台车外形控制尺寸,依据我标段西黄庄1#斜井辅助坑道设计断面和其他的相关施工要求及技术要求确定。

2、设计衬砌厚度钢模台车设计时,承载混凝土厚度按0.5m设计校核。

3、车下通行的施工机械的控制尺寸最大高度不低于4.5m;A)、台车轨距7300mm.B)、浇筑段长度浇筑段长10m。

3、钢模台车设计方案钢模台车的设计如图所视《正视图》。

该台车特点:采用全液压力收模;电机驱动行走;横向调节位移也采用液压油缸。

结构合理,效果良好。

4、钢模板设计控制数据(1)、模板:控制数据(见下表)上部拱顶半径3.65m,角度180°,下部直墙高度2.18m。

(2)、台车结构每两个立柱中心距为1.5m,净空高4.5m、宽4m。

(3)、台车机械设备控制数据(见下表)项目单位设计控制数据升降油缸行程油缸外伸最大长度轴向承压力mmmmtf30093060边模油缸行程油缸外伸最大长度轴向承压力轴向承拉力mmmmtftf400108013205、钢模板设计钢模板的作用是保持隧洞衬砌混凝土浇筑的外形及承担混凝土浇筑载荷。

钢模板主要由面板、弧形板、支撑角钢、立筋板、活动铰构成,活动铰将其分成几段,利用连接螺栓合成整体。

隧道衬砌台车受力计算

隧道衬砌台车受力计算

项目隧道台车结构计算书2007年03月台车1 佰信特双线出口台车一概况模板台车就位完毕,整个台车两端各设一个底托传力到初支底面上。

台车适用于佰信特双线隧道出口,轮廓半径为R=4010-7750mm,枕木高度H=200mm,钢轨型号为43Kg/m(H=140mm),过车净空为B×H=5000×4000mm。

台车中心高8825mm,模板高8250mm。

台车长度10m,二衬混凝土灌注厚度按0.6米计算,一次浇注成型。

混凝土标号c30,w8,s150。

模板支架如图1。

计算参照《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)、《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002)、《水工混凝土施工规范》(DL/T5144-2001)、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)。

模板支架图二荷载计算(1)荷载计算1)上部垂直荷载永久荷载标准值:上部钢筋混凝土自重标准值:2.0×0.6×9.27×25=278.1KN模板自重标准值:2.0×9.27×0.01×78.5=14.55KN弧板自重标准值:9.27×(0.6×0.012+0.4×0.012)×78.5=8.73KN台梁立柱自重:0.0068×(1.75+0.6)×2×78.5=2.51KN上部纵梁自重:0.22×0.5×2×2×78.5=34.54KN 可变荷载标准值:施工人员及设备荷载标准值:2.5KN/m 2 振捣混凝土时产生的荷载标准值:2.0KN/m 2 2)中部侧向荷载 永久荷载标准值:新浇注混凝土对模板侧面的压力标准值:2/121022.0v t F c ββγ==0.22×25×8×1.2×1.15×10.5=60.6KN/m 2H F c γ==25×3.3=82.5KN/m 2取两者中的较小值,故最大压力为60.6KN/m 2 有效压力高度h =2.42m 换算为集中荷载: 60.6×4.5/2=136.35KN其中:F ——新浇混凝土对模板的最大侧压力; c γ——混凝土的表观密度; 0t ——新浇混凝土的初凝时间; v ——混凝土的浇筑速度;H ——混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度; 1β——外加剂影响修正系数; 2β——混凝土坍落度影响修正系数 h ——有效压力高度。

二次衬砌台车加工技术要求及验收标准

二次衬砌台车加工技术要求及验收标准

二次衬砌台车加工技术要求及验收标准隧道二次衬砌模板台车加工技术标准及验收标准为提高我部隧道施工的质量,落实铁路局关于监理项目部管理标准化的要求,特对模板台车的设计及验收标准进行统一。

我部隧道二衬模板台车采用统一的结构形式和加工技术标准,并按照相同的验收标准进行验收,现将模板台车的加工技术标准及验收标准下发,请各拟参与单位按照以下要求提供模板台车加工方案:一、台车加工技术标准:1、模板台车长度按12m设计。

2、台车衬砌断面轮廓根据后附隧道断面图内轮廓加大50mm设计。

3、模板台车表面采用国家标准的10mm冷轧板材。

4、模板台车门架内净空要保证洞内车辆和人员的安全通行,要考虑洞内风、水管路的穿越形式,考虑放在台车下部一侧上下并行布置。

通风管按照1.2米直径考虑,要求预留1.4米的穿过空间并放置在门架上部一侧(不要放置在中间)。

5、台车升降油缸行程、边模油缸行程、横移油缸行程均设计为300mm。

6、模板台车作业窗按品字型交错布置,尺寸为500 mm×500 mm,层高不大于1800mm;拱顶布置2个和混凝土输送泵管径一致的注浆口,并设连接头和封口。

7、模板台车按内轨顶面下1060mm上铺设200mm×200mm枕木和采用P43钢轨设计。

8、下纵梁:采用2根I60工字钢拼成组焊件;门架立柱采用I36C工字钢;上层纵、横梁与中层纵、横梁采用2根I30a工字钢拼成组焊件;剪刀撑采用I20a工字钢。

(I60 600×190;I36C 360×140; I30a 300×145;I20a 220×110。

数据为:高度×腿宽,单位mm)。

9、上述第8条台车制作材料若采用其它材料代替,代替的材料不得低于第8条中的标准;必须保证模板台车的门架结构、支撑系统及模板要满足各种施工荷载作用时具有的足够强度和刚度,变形要在巴达铁路及国家规定要求的范围内。

10、模板接缝要严密不漏浆,表面平整度不大于3mm,接缝错台不大于1mm。

衬砌台车受力分析

衬砌台车受力分析

全液压自行式台车受力分析台车在衬砌过程中,两侧边模主要受混主要受砼的侧向挤压力,顶部模板主要受砼的压力,门架部份既受侧向力又受正压力。

由于模板最下端和台车最宽处存在截面积差,故在浇注过程中,台车还是受砼对它的浮力。

一侧压力的确定(侧压力只与浇注混凝土高度有关,与厚度无关)。

根据《建筑手册》中“现浇砼结构模板的设计”可知侧压力公式为:F=0.22r c t0β1β2V1/2F—新浇筑砼对模板的最大侧压力(KN/M2)r c—混凝土的重力密度(KN/M3)t0—新浇筑混凝土的初时间(h),可按实测确定,当缺乏试验资料时,可采用t0=200/(T+15)计算(T为混凝土的温度o C)V—混凝土的浇筑速度(m/h)β1—外加剂影响修正参数,不掺外加剂时取1.0,掺具有缓凝作用的外加剂时取1.2β2—混凝土坍落度影响修正参数,当坍落度小于30mm时取0.85,50∽90mm时取1.0, 110∽150mm时取1.151、各参数的确定:①r c取24KN/ M3②t0=200/(T+15)=200/(25+15)=5③V的确定施工时采用混凝土输送泵浇注,输送泵排量为25∽30m3/h,取最大值30m3/h,浇注混凝土平均厚度取1.0m,台车长度为10m,两边平衡浇注,考虑到浇注时,换管与时间耽误,取修正系数0.75,故:0.75x30m3/h=(1.0x10xV)x2V=1.125m/h④β1取1.0⑤β2取1.152、侧压力计算:F=0.22x24x5x1.125x1x1.15=32.20 KN/M2二、边模的强度验算1、模板强度验算面板厚度8mm,间距250布置75#角钢,将侧压力视为均布载荷:均布载荷:q=F x 0.25/1000=32.2x0.25/1000=8.05N/mm弯矩:M=ql2/8=8.05x15002/8=226.4x104 N·mm模板截面模量:W=1/6 x (250x42)+9.93x103x2=20.526 x 103 mm3设计应力:σ=M/W= 226.4x104/(20.526x103)=110.3N/mm2<f m=215N/mm2模板强度合符要求。

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隧道二衬台车模板受力验算
隧道全液压二次衬砌台车长度一般分为6m、9m、12m等规格。

由于模板面板采用1.5m宽的整块钢板经冷弯拼接而成,故隧道二衬脱模后的混凝土表面光滑平整,拼接缝小,外观非常漂亮。

同时施工时大大减小安装模板的劳动强度,成为隧道二衬施工中的得力助手。

二衬台车模板分顶模、左右边模三部分,分别通过顶升和左右两边的液压系统来调整和校正模板的正确位置。

混凝土由混凝土输送泵泵送入模,混凝土的自重及边墙压力靠模板来支承。

模板的整体刚度、强度由拱板、托架和千斤顶来共同支承,保证模板工作时的绝对可靠。

由于顶模受到混凝土自重(浇筑后初凝前)、施工荷载以及泵送口封口时的挤压力等荷载的共同作用,其受力条件显然比其它部位的模板更加复杂、受力更大、结构要求更高。

由于台车边模与顶模的结构构造基本一致,而边模一般不承受混凝土白重,荷载较小,因此对台车模板进行受力验算时只考虑顶模的影响。

台车模板一般由宽1.5m、厚8mm的整块钢板冷弯拼接而成,从台车的轴线方向看是一个圆柱壳状体,且是由多个1.5m长的圆柱壳状体组合而成。

通过计算可知模板下的托架支承以及弧形拱板(肋板.宽220mm,厚12mm)的强度和刚度是足够的.而顶模受到各种荷载的共同作用是最大的。

因此.取台车顶部模板最顶部2m宽度、1.5m长度的这部分模板建立力学模型,进行受力分析和验算并校核模板的强度和刚度。

其受力简图如图l所示。

该模板厚8mm,背筋采用∠75×6加强角钢.间距250mm。

如图1所示.建立力学模型的这部分模板上的荷载由两部分组成.一是混凝土的自重:二是混凝土输送泵泵送口进行封口时产生的较大挤压力,该值的取值是不确定的.它与泵送封口时的操作有极大的关系。

如果混凝土已经灌满,而操作人员仍然泵送混凝土,混凝土输送泵的理论出口压力(36.5kg/㎝)很大,就有可能造成模板的严重变形。

由于输送管的长度及高度的变化,泵送接口处的压力实际有多大,目前没有理论及实验验证的数据可供参考。

据此情况。

操作工就必须及时掌握和控制泵送过程,随时观察灌注情况,根据操作经验判定是否灌满,并及时停止泵送,进行封口。

1、建立力学模型部分的混凝土自重荷载P1
如图1所示,该部分的为宽2m,长1.5m,厚0.8m的混凝土,查《路桥施工计算手册》C40~C60混凝土密度近似取为2.45t/m³,(参考[l]中258页)则混凝土自重为W:
W=2×1.5×0.8×2.45=5.88(t)。

折算成单位面载荷Pl:
Pl=5.88/(2×1.5)=1.96t/m2。

2、建立力学模型部分隧道混凝土输送泵泵送时的挤压力所产生的挤压面载荷P2²
参考自日本歧阜工业公司提供的参数[2],该值取为P²=4.7t/m2。

3、建立力学模型部分的总荷载P:
P=P1+P2=1.96+4.7=6.66t/m2。

4、模板的弯曲应力
由于模板的内表面每隔250mm有一根背筋(加强角钢∠75×6),因此。

我们可以把它简化成间隔250mm的梁单元来考虑。

将宽度250mm 的模板所受到的载荷折算成梁上均布载荷。

这种方法也是在有限元单元处理中常用的方法,其翼缘板的宽度取它与之相邻筋板间距的30%(参考[3]中97页),即250×0.3=75mm,偏于安全。

根据上述模板所受的面载荷为6.66t/m2,那么在250mm宽,1500mm长的面积上所受到的载荷为6.66×0.25×1.5=2.5(t),将此载荷作用在1.5m长的梁上。

则其均布载荷q=2.5/1.5=1.67(t/m)。

如要对整个模板进行受力分析,就必须将整个模板等效成梁单元的空间框架结构,利用有限元理论,通过电算进行有限元分析。

这里,我们只能取一根梁进行分析,简化后的梁单元力学模型按简支梁处理,其受力简图如图2所示。

这是因为两边有220mm高的拱板及立柱支承,梁的截面如图3所示。

为计算梁的弯曲应力,就必须先计算梁横断面的截面的形心,该截面是由75×6mm的角钢及150×8mm的矩形组合截面。

根据图示坐
标系.计算组合截面形心o0的X、Y坐标。

根据[4]中附l一4组合截面形心公式计算形心X、Y的坐标。

X=ΣAiXi/ΣAi,,Y=ΣAiYi/ΣAi 查表可知角钢75×6的横截面积A=879.7mm²,惯性矩
Ix=469500mm4。

将各值代入,则:
X=(150×8×75+879.7×95.7)/(1200+879.7)
=83.76mm
Y=(150×8×79+879.7×20.7)/(1200+879.7)
=54.34mm
根据组合截面的平行移轴公式计算组合截面的惯性矩Ix:Ix=150×83/12+8×150×24.662+469500+879.7×33.642 =2201150.87mm4
抗弯截面模数W1=Ix/(83-54.34)=76802mm3。

抗弯截面模数W2=Ix/54.34=40507mm3。

简支梁受到均布载荷作用下的最大弯矩位于跨中,其值为:
M max=q12/8=1.67×104×1.52/8=4.7×103(N.m)
粱的最大弯曲应力σ= M max/ W2=4.7×103/14.0507×
10-5=l16.03[Mpa]
对于A3钢,[σs]=160 Mpa,所以,梁的强度满足要求。

5、模板的最大位移
梁单元的最大变形量.即模板的最大位移。

根据公式[5]1一114中对应的受均布载荷简支梁的位移公式:
f max=5q14/384EI
式中.E--弹性模量,E=2.1×105 MPa;
I--截面的惯性矩,I=2.2×l0-6m4;
q--梁受到的均布荷载,1.67×104N;
l--梁的长度.L=1.5m。

将以上各值代人:
f max=5×1.67×104×1.54/(384×2.1×1011×2.2×l0-6)
=0.0024m=2.4mm
即模板的最大变形为2.4mm。

查<<公路工程质量检验评定标准>>JFG F80/1—2004可知,用2米尺检查平整度允许值为20mm,远大于2.4mm。

即模板的刚度也同样满足要求。

通过以上的受力验算可知,模板厚8mm,背筋(加强角钢,为L75
×6,间距为250mm的模板台车对于二衬厚度800mm的混凝土隧道来说.其强度和刚度均是足够的。

参考文献
[1]、《路桥施工计算手册》.人民出板社,2002;
[2]、《隧道施工机械简明手册》第一册.铁道部隧道工程局,1984
[3]、《弹性和塑性力学中的有限元法》,机械工业出版社.1988;
[4]、《材料力学》,人民教育出版社.1983;
[5],《机械设计手册》第三版,化学工业出版社,1994;
[6]、《公路工程质量检验评定标准》JFB F80/l一2004。

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