反力架与托架计算书

报审表

合同段: 施管表B59

本表为施工单位向监理部报审的通用表。

1、始发/接收托架计算书

1.1始发/接收托架简介

始发/接收托架主受力结构为纵梁、横梁、并与连接杆焊接成一个整体，形成整体受力结构，盾构作用在轨道梁上，通过轨道传力到底座上，最后传递到始发/接收托架井底地基, 轨道梁和支架采用螺栓、焊接形式连接，其结构图如下所示：

图1.1 支承架主视图

1.2受力分析

1、 如上图所示，盾身重力荷载作用在轨道上，通过支架传递到底座基础，斜纵梁是 受力主

体，横梁把荷载传递到基础。 2、 受力验算

盾构总重G=377t 其中：盾构刀盘重量 G1= 68t 长度L 仁1.645m,前盾总成重量G2= 110t 丄2=2.927m,中盾重量 G3= 110t ，长度 L3= 3.63m ，盾尾重量 G4= 35t ，长度 L4= 4.045m 。

由上面盾构节段位置的重量和长度，可知结构最不利位置在前盾总成，因此只需检算 盾构前盾总成下方的支承架是否满足受力要求即可。

3、 取荷载分项系数取1.2，动载系数取1.25,则盾构前盾总成下方每根钢轨荷载为：

P=1.2x1.25x1100/(2x2.927)=281.86kN/m

假设钢轨荷载均匀分布传递到支承架纵梁，则纵梁荷载 q=281.86kN/m ;

取支架单元支架计算： 纵梁受力检算： 按简支梁计算；

Mmax=ql2/8=281.86X 0.892 /8=27.91kN/m

满足刚度要求 底横梁检算：

max

max

m ]

181Mp

27910

max

6

579.8 10

48.1Mpa

106H0

I

max

F= P X cos62.5° =130.15t,平均分配到4根横梁上，则每根横梁拉力T i = 32.54t ~T=2T1 = 65.08

满足受力要求。

4、支架横梁中连接螺栓计算：

通过受力分析，支架横梁中连接螺栓为轴向受拉连接螺栓采用4个M27高强螺栓强度等级

8.8级

由表查得1个M24高强螺栓受拉设计承载力N： =164Kn

N> F/N t b=650800/164000=4 满足设计要求

1.3结论

以上力学分析中所采用的受力模型有些采用简化计算，但计算结果都偏于安全，能够满足结构力学要求。本文分析盾构始发/接收托架的主要受力部件和容易破坏的部位，经过以上分析各个部件都能满足受力要求，因此盾构始发/接收托架能够满足施工的受力要求。

2、反力架结构计算书

2.1设计、计算总说明

该反力架为厦门地铁盾构机始发用。

反力架外作用荷载即盾构机始发的总推力乘以动荷载效应系数加所有不利因素产生的荷载总和，以1600t水平推力为设计值。

对于螺栓连接、角焊缝连接处的设计，仅仅计算其最大设计弯矩和剪力值，而不作截面形式设

计，可根据提供弯矩、剪力设计值来调整截面是否需要做加固处理。

2.2计算、截面优化原则

1、以偏向于安全性的原则。所有计算必须满足实际结构受力的情况，必须满足强度、刚度和稳定性的要求。

2、在满足第1项的前提下以更符合经济性指标为修改结构形式、截面参数等的依据。

3、参照其他施工单位成熟的设计经验为指导，借鉴其成熟的结构设计形式，以修改和复核计算为方向进行反力架结构设计。

4、但凡构件连接处除采用螺栓连接外，需要视情况进行必要的角焊缝加固，特殊情况下，可增设支托抗剪、焊钢板抗弯，以保证连接处强度不低于母体强度。

2.3结构计算

2.3.1反力架布置形式

由两根立柱和两根横梁以及水平支撑组成。立柱与横梁采用高强螺栓连接，为加强整体性一般按照以往其他单位的施工经验另需在连接处焊接，故所有节点都为固定连接。所有连接在设计时必须要求连接处强度不得低于母体强度。见图2.1所示：

2.3.2力学模型

反力架为一门式刚架。立柱计算高度为6500mm上下各有两个横

梁，计算跨度为5.85mm结构见图2.3.根据连接形式，以及荷载传递路

径可按如下计算模型设计，见图2.4所示。

2.3.3荷载取值

根据盾构公司提供盾构推进总荷载设计值为F=2000t，平

均分配到钢圆环上。如右图2.2所示。钢圆环把荷载传递到反力架上的

---.L ---------

四个受力区域（即斜线区域）每个区域的F i= F2 =

F3 = F 4 =F/4=5000kN。

图2.1

2.3.4力学计算

图2.2反力架平面布置图

5850

5

ZIP

Tl-

^nun 27

25

195019501950

图2.3反力架计算模型

其中:

触段;

1、斜线部分钢负环与支架直接接

固接2,另-端与井壁承杆钢板反力架

3、盾构机水平推力F -＞负环管

片-＞钢圆环-＞反力架

-＞井底、井壁的支

座

-＞支撑杆■

根据以上分析，我们分别建立横梁、立柱、支撑的计算模型。因为横梁的荷载是传递到立柱和水平支撑上的，故应计算为横梁-立柱-支撑杆-井壁支座。

1、横梁L1计算

q=R/3.8m=5000/3.8 = 1316 kN/m.

L o=5.85m

建立受力模型如图所示：

1316000 1316000 1316000

IMMIIII1II1III 刖IIMIIIMI1II1I

图2.4 受力模型图计算最大弯矩

Mmax=381.25kNm

横梁横截面如下图所示：

内力计算：

截面参数：

A =342.000(cn?)

lx=185706.000(cm f)

Wx=6190.200(cm3)

因横梁设置横向加劲肋，故梁的局部稳定性满足施工要求，不再验算支座反力计算：R1 = R4= 93.2kN R2=R3=2407kN

2、立柱计算立柱截面图如下图所示：

max

381250

W x 6190.2 106

61.59 106Pa

mn

图2.5横梁横截面图