模板受力分析

模板台车受力分析

1、台车构成

隧道全断面衬砌台车主要由门型框架（纵梁、横梁、底梁、竖撑、顶推螺杆斜撑）、面板（顶模板、边模板、加强肋）、行走系统（滑动钢轮、电动机）、液压系统、连接件及紧固装置构成。各构（杆）件

采用M20 螺栓连接，螺栓孔均采用机械成孔，孔径较螺栓杆体大

2mm。b5E2RGbCAP

台车构造具体见图一、图二。

图一：全断面衬砌台车构造图

图二： 9m 长衬砌台车侧视图整体式衬砌台车总体构造如下所示：

顶模总成： 2 组；

顶部架体： 1 组；

升降油缸： 4 件；

平移装置： 2 组；

门架体： 1 组；

边模总成： 2 组；

边模丝杠： 26 件；

边模通梁： 8 件；

边模油缸： 4 件；

底部丝杠体： 14 件。

台车标准长度为9m 时，设置 12 个工作窗口。

二、台车结构受力检算

模板支架如图 1 所示。

计算参照《建筑结构荷载规范》（ GB50009-2001）、《混凝土结构工程施工质量验收规范》（ GB50204-2002）、《铁路混凝土与砌体工程施工规范》 (TB10210-2001)、《钢结构设计规范》（ GB50017-2003）、《砼泵送施工技术规程》(JG/T3064-1999)。p1EanqFDPw

1、荷载计算

（1）、荷载计算

1）、上部垂直荷载

永久荷载标准值：

上部混凝土自重标准值： 1.9 ×0.6 ×11.0 ×24=200.64KN

钢筋自重标准值： 9.8KN

模板自重标准值： 1.9 ×11.0 ×0.01 ×78.5=16.4KN

弧板自重标准值：（11.0 ×0.3 ×0.01 ×2+11.0 ×0.3 × 0.01 ）×78.5=7.77KN DXDiTa9E3d

台梁立柱自重： 0.0068 ×（ 1.15+1.45 ）× 2×78.5=2.78KN

上部纵梁自重：（0.0115 ×8.2+0.015 ×1.9 ×2）×78.5=11.88KN 可变荷载标准值：

施工人员及设备荷载标准值： 2.5

振捣混凝土时产生的荷载标准值： 2.0

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：

F=0.22rcto β1β2v 1/2

=0.22 ×25×8×1.2 ×1.15 ×10.5=60.6KN/m2

F=rc ×H=25×3.9=97.5KN/m2

取两者中的较小值，故最大压力为60.6KN/m2

有效压力高度h=2.42m

换算为集中荷载： 60.6 ×1.9 ×0.6=69.1KN

其中： F—新浇混凝土对模板的最大侧压力；

rc —混凝土的表观密度；

to —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；β1—外加剂影响修正系数；

β2—混凝土坍落度影响修正系数；

h—有效压力高度。

可变荷载标准值

倾倒混凝土荷载值： 2.0KN/m2

振捣混凝土时产生的荷载标准值： 4.0KN/m2

（2）荷载组合

1）组合Ⅰ恒载× 1.2+活载× 1.4

2）组合Ⅱ恒载× 1.0+活载× 1.0

2、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

浇筑荷载。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理。RTCrpUDGiT A）设计假定：面板弧形板按照双铰耳设计，最大正负弯矩区采

用加强措施；面板按四边支撑或三边支撑一边自由板计算。5PCzVD7HxA B）荷载及其组合：

顶拱钢模面板的计算荷载包括设计衬砌混凝土浇筑荷载、允许超挖及局部过大超挖部分的混凝土浇筑荷载和面板的自重等。jLBHrnAILg q=q0+q1+q2+q3式中q面板计算荷载

q0—面板自重，按照初选面板厚度计算；

q1—设计衬砌混凝土荷载，q1= r ×h；

r—钢筋混凝土容重；

h—设计衬砌厚度；

q2—允许超挖部分的混凝土荷载；

q3—局部过大超挖部分回填的混凝土荷载（不包括允许超挖部分），为 1.2m；

q4—含义同，仅加载部位有异；

q5—混凝土侧压力；

q5= γR＇+C

R＇—内部插入振捣器影响半径，采用0.75m；

C—混凝土入仓对模板的冲击力，目前，设计中采用0.2tf/m 2。

（1）、模板面板计算

面板是以肋板为支座的连续梁，可简化为四跨连续梁进行计算。

按照荷载组合1，取 1m宽的板条计算：

对拱顶面板：

q=1.2 ×1.0(25 × 1.0+78.5 ×0.01)+2.0 ×1.4=33.6KN/m

对侧墙面板 :

q=1.2 ×1.0 × 60.6+6.0 ×1.4=81.12KN/m

取侧墙模板进行验算 , 取荷载调整系数0.85 ，有：

q=81.12× 0.85=68.95KN/m

故Mmax=0.105ql2=0.105 ×68.95 × 0.28 2 =0.57KN.m

模板钢材 Q235，10mm厚钢板的截面力学参数截面惯性矩I 和截面抵抗矩 W分别为：

-53

W=1.6×10 m

-84

I=8.3 ×10 m

所以有 :

强度验算 :刚度验算 :

22

安全σ =M x/ γx W nx=90.4N/mm＜?=215 N/mm

ν=0.644ql 4/100EI

=0.644× 66.0 × 0.286 4/(100 × 2.06 × 105× 1.8 ×10-8 )

=0.77mm＜L/250=1.1mm满足要求根据计算结果，钢模板面板适合采用10mm厚的钢板。

（2）模板肋板计算

横肋布置按 230mm考虑，计算简图如下：