隧道二衬台车模板受力验算
高速公路隧道衬砌台车技术要求

石黔高速公路隧道衬砌台车加工技术要求与验收标准一、技术要求采用全液压自动行走的整体衬砌台车,衬砌台车须结构尺寸准确,各种伸缩构件、液压系统、电气控制系统运行良好,合理设置各支承机构;满足自动行走要求,并有闭锁装置,保证定位准确;台车受力验算:按衬砌厚度为,混凝土每侧上升速度约为h,混凝土初凝时间为2h,综合考虑其他因素,按混凝土2m高校核模板强度;请厂家同时提供模板台车的受力验算资料,包括面板校核、面板工字钢校核、模板总成强度刚度校核、门架强度校核等;1、标准段台车有效长度为12m,实际长度按有效长度加10cm为宜;紧停带台车长度为6米;台车需自带走行系统,台车行走速度按6m/min 设计;2、轨道选用P43kg/m钢轨,高度140mm, 轨道位于基层面,不设支承枕木;3、衬砌台车断面轮廓根据隧道断面图内轮廓加大50mm设计;4、台车模板支撑桁架门下净空满足洞内所需大型设备通行要求净宽不小于,净高不小于;桁架各层平台的高度要满足砼施工要求,利于工人进行安管、砼捣固等施工作业,必须要有上下行的爬梯及安全防护;在台车适当位置预留通风管位置,保证直径~2m风管能顺利通过衬砌台车,且不影响行车;5、衬砌模板台车上下升降油缸行程、边模油缸行程、横移油缸行程均按300mm设计;6、长隧道衬砌台车模板面板采用国家标准10mm厚钢板四台,特长隧道衬砌台车模板面板采用国家标准不低于12mm厚钢板六台,紧停加宽段衬砌台车模板面板采用国家标准不低于10mm厚钢板;为减少二衬模板间痕迹,外弧模板每块钢板宽度不小于,面板接缝要严密不漏浆,板间接缝按齿口搭接或焊接打磨横向焊接成三大块:拱顶和两侧各1;两车道台车每延米重量应不低于吨,紧停带台车每延米重量应不低于吨;7、衬砌模板台车要设置足够的承重螺杆支撑和径向模板螺杆支撑,以保证台车的施工变形量;8、衬砌模板台车采用全液压定位,液压系统工作压力≥16Mpa;9、标准段衬砌模板台车门架纵向按照不大于间距布置;加宽段衬砌模板台车门架纵向按照不大于3m间距布置;门架必须保证使用过程中不变形;10、台车的模板底端位置设在电缆沟底上10cm;以保证二衬边墙一次成型,最后再补电缆沟壁;11、衬砌模板台车左右各设三排作业窗、拱顶处不设置作业窗,作业窗口间距纵向不大于3m,横向不大于,窗口尺寸50cm×50cm45cm×50cm,且应整齐划一,作业窗周边应加强,防止周边变形;12、对台车模板四周特别是底端、封顶孔四周背衬需进行加强;13、混凝土挡头板采用钢模板和木模相结合进行设计,确保止水带圆顺;请进行专门的设计和加工;14、在台车上安装的附着式高频振动器,间距排距结合二衬台车的结构特点布置,每一个振动器在焊接或螺栓定位后均需进行运行调试;15、拱顶预留钢管作为二次注浆孔:间距不大于3m,且台车范围内的预留孔不少于4个,注浆孔内孔孔径为42mm,预留钢管长度为5cm;该处做特殊处理,确保施工中不漏浆;16、须设置防台车上浮支撑措施;17、紧停加宽段:单独制作紧急停车带台车三台,万寿山隧道出口不另做加宽带台车,新作一套米长加宽段模板,在标准段台车上改装;要求加宽段台车及加宽段模板安装拆卸简单快捷,以方便左右洞转换;18、请厂家在台车顶模的中线位置、边模起拱线位置沿台车纵向各设3~4个明显标志可焊接小钢板作标志,以方便施工作业;19、衬砌模板台车表面在原钢板基础上进行打磨、上油;除模板表面外,所有零部件的非加工表面均涂枣红色面漆;20、万寿山隧道进口有±3%的超高,超高段台车边模设计成调整块模板,以方便施工;二、相关验收标准一主体骨架部分1、骨架结构部分部件整体光滑、美观,无弯曲、弯扭变形,焊缝布置合理,焊缝厚度达标,无脱焊及其它焊接缺陷;2、组装后,各螺栓孔无错位现象;3、组装后,主门字框架的对角线误差不大于±5mm,每片门架的垂直度不大于5mm;二液压操作系统1、各阀及油缸运动自如,油缸的有效行程合理;2、系统管路布置合理,各接头均无漏油现象;3、顶模、边模脱模就位动作灵活,无卡碰现象;三行走系统1、行走系统运动自如,无抖动,打滑等现象;2、行走变速箱无漏油现象,链条下垂度适中;四模板1、单块模板无缺焊、脱焊现象,拱板无扭曲,筋板无弯曲,面板无锈蚀、凸凹等缺陷;单块模板制造公差见表1;表1 单块模板制造公差2、模板台车整体要求:模板拼装检查后喷涂防锈漆,喷涂前表面处理打磨干净,模板表面光洁、无凹凸、无焊渣、毛刺、飞边;模板储存、运输、吊装设有防变形措施;整体尺寸标准误差见表2;表2 整体尺寸标准误差3、模板台车的安装允许偏差和检验方法见表3;表3 模板台车的安装允许偏差和检验方法五作业窗1、铰销、定位销配合间隙不大于;2、作业窗表面与模板表面的不平整度,即与模板表面的错台不大于1mm;3、作业窗面板四周与模板面板之间的缝隙不大于1mm;4、各作业窗开启、关闭自如,采用螺栓固定;六支撑系统1、每根丝杠的弯曲度不能大于2mm;2、丝杆转动灵活,螺纹有效长度合理;3、台车的整体支撑系统布置合理,无支撑弱区;七应用于衬砌台车的所有材料各项指标必须符合国标要求,并且具有可追溯性;。
隧道二次衬砌计算书

主体结构计算书赵东平2010-2-10目录1 参考规范............................................................................................................... - 1 -2 计算模型............................................................................................................... - 1 -3 计算参数............................................................................................................... - 2 -4 荷载计算............................................................................................................... - 3 - 4.1 结构自重............................................................................................................ - 3 -4.2 围岩压力............................................................................................................ - 3 -5 结构内力及安全系数........................................................................................... - 3 -6 衬砌配筋及裂缝验算........................................................................................... - 8 -7 结论....................................................................................................................... - 9 -隧道二次衬砌结构检算1 参考规范本次计算主要依据如下设计规范:(1)《公路隧道设计规范》(JTG D70—2004)(2)《混凝土结构设计规范》(GB50010—2002)(3)《城市桥梁荷载设计标准》(CJJ77—98)(4)《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)(5)《混凝土结构耐久性设计规范》(GB/T 50476—2008)(6)《建筑边坡工程技术规范》(GB 50330-2002)2 计算模型衬砌结构计算采用荷载—结构法,荷载结构法原理认为,隧道开挖后地层的主要作用是对衬砌结构产生荷载,衬砌应能安全可靠地承受地层压力等荷载的作用。
隧道台车计算书

隧道台车计算书(一)概述:根据贵单位承建的隧道工程可知:贵方所需台车是全液压边顶拱砼衬砌钢模台车(以下简称台车)。
此台车是以电机驱动行走机构带动台车移动,利用液压油缸和螺旋千斤进行模板立模和脱模来进行隧洞砼浇注的设备。
根据对隧道衬砌长度的要求,台车设计为12米,总重量126T,全液压边顶拱砼具有结构合理可靠、操作方便、成本较低、衬砌速度快、隧道砼成形面好等优点。
(二)台车的结构设计:台车主要由模板部份、台架部份、平移机构、门架部份、行走机构、液压系统、支承千斤、电气控制系统等组成。
1、模板部份: 模板部份由两块顶模和两块侧模组成一个砼横向断面,两块顶模用螺栓连接两侧模与顶模用铰耳销轴连接,8块模板的宽度均为1.5米,,纵向由8块组成12米的模板总长,每块模板之间用螺栓连接,模板面板厚度为δ12mm,模板加强筋用槽钢[12B和槽钢[16A做成,加强筋的间距为250m m,其弧板宽度为300 m m。
模板连接梁采用槽钢[20b合成.。
2、台架部份:台架由4根上纵梁,9根弦梁和63根小立柱组成。
主要是承受顶模上部砼及模板的自重。
其上纵梁由钢板δ=14mm/δ=12mm焊成工字截面,横梁采用工字钢I25b.小立柱采用工字钢I20b制成。
3、平移机构:平移机构在前后门架横梁各安装一套,平移油缸4个(HSGK02—B100/55)。
平移油缸的作用是利用其左右移动来调整模板中心线与隧洞中心线相吻合,其工作压力为16 MPa,最大推力为20吨,水平移动行程为左右各100 m m。
4、门架部份:门架由下纵梁、立柱、横梁及纵向连接梁组成。
各横梁及立柱用连接梁和斜拉杆连接,各构件均用螺栓连接成一个整体。
是整个台车的主要承重结构件。
门架下纵梁用δ14mm和δ12m m钢板焊成箱形截面。
立柱和横梁采用δ14mm和δ12mm钢板焊接成工字截面,以增加门架抗砼的侧压力。
5、行走机构:台车行走机构由2套主动机构,2套从动机构组成。
隧道二衬拱顶模板支架计算书

轨行区模板脚手架施做二衬支撑体系结构计算书(1)支模设计模板采用P3015标准组合钢模板,钢架采用工16工字钢弯制而成,钢架纵向间距750mm ,支架采用Ø48×3mm 钢管搭设,横向步距900mm ,纵向步距为750mm ,竖向步距起拱线上部为600mm,下部为900mm ,支架下方采用15cm ×15cm 的方木作为纵向内楞,具体数据详见下图;找平钢板大样示意图说明:1、本图尺寸均以毫米计,已考虑外放尺寸;2、工钢之间连接采用M24螺栓;3、找平钢板每编号2块;4、横向剪刀撑每3米设1道,纵向剪刀撑、 水平剪刀撑每组拱架设3道。
标准断面二衬拱架、模板、脚手架支撑示意图O1O1工字钢拱架大样示意图脚手架俯视图(2)二衬的安全计算书①脚手架计算:模板与架的荷载(1.5m)工16工字钢的自重:弧长=11.365m环向长度=11.365*2=22.73m工16工字钢20.5Kg/m合计20.5*22.73=466.0Kg方木自重:长度=1.5*10=15m15cm×15cm方木:7KN/m3合计:0.15*0.15*15*7=2.3625KN=2362.5N钢模板的自重:弧长11.774m内模板数量=11.774/0.3=40块单块重14.9Kg合计14.9*40=596Kg脚手架底部跨度8.65m;按长度1.5m计算模板与钢架的荷载=((466+596)*10+2362.5)/(1.5*8.65)=1000.58N/m2 钢管脚手架自重荷载(1.5m):选用Ø48、t=3.0mm的钢管作脚手架,其单位重量3.3Kg/m横向、竖向脚手架长度=126.5m*2=253.0m纵向脚手架长度=1.5*76=98.8m剪刀撑脚手架长度=22.02+58.65=80.7m合计432.5m合计重量=3.3*432.5=1427.25Kg钢管脚手架的荷载=1427.25*10/(1.5*8.65)=1100 N/m2新浇混凝土自重荷载(1.5m内拱部折算):混凝土自重:混凝土体积V=12.116*0.6*1.5=10.9 m3密度为2500Kg/ m3自重=10.9*2500=27250Kg混凝土荷载=27250*10/(1.5*8.65)=21001.9N/m2施工荷载取2500N/m2合计总荷载为25602.5 N/m2脚手架每区格的面积为0.9*0.75=0.675,为两根钢管受力,每根钢管立柱受力=0.675*25602.5/2=8640.8N选用Ø48、t=3.0mm的钢管作脚手架,有A=424mm2钢管的回转半径i=15.9mm按强度计算,钢管支柱的受压应力:σ=N/A=8640.8/424=20.4N/ mm2<f=215 N/ mm2,即钢管脚手架强度满足要求。
钢模台车受力分析

中国水电集团路桥工程有限公司渝广高速公路项目隧道钢模台车受力验算书批准:审核:编制:中国水电集团路桥工程有限公司渝广高速公路总承包部土建第三分部清平隧道、三汇隧道二衬模板受力验算书一、概述清平隧道、三汇隧道台车模板分顶模和左右边模,顶模受到混凝土自重、施工荷载及注浆口封口时的挤压力等荷载作用。
受力条件显然比其他部分的模板更复杂,结构要求更高,受力更大。
由于边模与顶模的结构构造一样,且边模不受砼自重,载荷较小,因此对其强度分析时,只考虑顶模。
二、设计计算主要依据1、《机械设计手册》新版,机械工业出版社,2005:15-9;2、《隧道施工机械简明手册》第一册,铁道部隧道工程局,1984;3、《水利水电工程施工组织设计手册》第五卷,中国水利水电出版社,1997:812;4、《施工结构计算方法与设计手册》,中国建筑工业出版社,1999:233;5、《起重运输机金属结构》,中国铁道出版社,1983;6、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)。
三、主要技术参数台车门架结构受力分析按 1.0m/h(考虑最大浇筑速度)浇筑速度进行,顶模按衬砌厚度800mm校核(考虑超挖厚度200mm)。
台车材料主要为Q235B,其σs=235MPa、σb=375~460MPa、[σ]=170MPa,混凝土容重Υn=2.45t/m3。
台车总体性能参数如下:1、一个工作循环的理论衬砌长度:12米;2、台车门架纵向榀数:6榀;3、台车横移量:左、右各100mm4、成拱半径:R1=5500mm(轮廓半径放大50mm);5、台车运行速度:8m/min;6、液压系统工作压力:16Mpa;7、允许混凝土浇注速度:≤1.0m/h;8、混凝土初凝时间:5h。
四、载荷分析与计算1、边模侧压力计算:台车在浇注边墙时,门架主要承受边模引起的侧压力,新浇混凝土对钢模板的最大侧压力F,按以下公式(见《施工结构计算方法与设计手册》)计算:F=0.22rt0β1β2V1/2式中F—混凝土侧压力;r—混凝土的比重,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;掺具有缓凝作用用的外加剂时取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1.0m/h;将上述各值代入,F=0.22×2.45×5×1.2×1.15×1.01/2=3.72(t/m2)。
探索隧道衬砌台车设计与受力

探索隧道衬砌台车设计与受力摘要:随着我国经济建设的高速发展,工程施工建设事业也得到了极大的促进,并且,随着高科技产品的应用与发展,为工程的顺利实施提供了极大的推动作用。
在隧道二次衬砌施工过程中,隧道衬砌台车被广泛的用于施工建设当中,其不仅能够提高混凝土的衬砌质量,还能够大大提高施工的进度,并且,减小工人的施工强度,进而提升整体的工作效率。
本文针对隧道衬砌台车的设计以及受力问题进行分析,并提出一些参考性建议。
关键词;隧道施工;衬砌台车;设计与受力Abstract: with the rapid de velopment of our country’s economic construction, engineering construction business also get a boost, and, as the application and development of high-tech products, for the smooth implementation of project provides driving effect. The second lining in tunnel construction process, tunnel lining shutter is widely used in the construction of construction, its can not only improve the concrete lining quality, still can greatly improve the construction progress, and reduce the intensity of construction workers and to increase the overall work efficiency. In this paper the design of the tunnel lining shutter and mechanical problems are analyzed, and puts forward some reference.Keywords; Tunnel construction; Lining shutter; Design and stress改革开放以来,我国的交通运输行业在经济发展的快速促进下,已经发生了质的飞跃。
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。
隧道简易衬砌台车计算书

××隧道横洞衬砌台车计算书一、计算说明本衬砌台车采用商业有限元软件Midas Civil2006进行力学计算。
计算时根据结构尺寸和使用材料截面建立空间模型,对于模板面板采用板单元模拟,其他杆件采用梁单元模拟,梁柱之间刚性连接,计算时认为门架柱脚为固定支座,能够提供各个方向的约束。
对于衬砌上时浇筑砼荷载认为是流体荷载,采用Midas软件提供的“流体压力”荷载加载,计算顶模时认为拱顶压力P0=0,拱脚压力P1=γh,γ为砼容重,取25kN/m3,h为拱高,h=2.6m,期间线性变化。
计算侧模时认为侧模顶压力P2=0,侧模底压力P3=γH,γ为砼容重,取25kN/m3,H为侧模高,H=3.4m,期间线性变化。
由于把砼完全按流体计算,此荷载较实际大得多,故振动冲击荷载不同时考虑。
台车各杆件构造如下图所示计算模型如下图所示二、计算结果(1)模板面板面板正应力如下图所示面板正应力166MPa<[σ]=215MPa,满足抗弯强度要求。
面板剪应力如下图所示面板剪应力84MPa<[σ]=125MPa,满足抗剪强度要求。
面板位移如下图所示面板位移 3.5mm,面板位移偏大,建议增加横向加劲肋。
(2)面板加劲肋正应力如下图所示正应力133.8MPa<[σ]=215MPa,满足抗弯强度要求。
加劲肋剪应力61.7MPa<[σ]=125MPa,满足抗剪强度要求。
加劲肋变形图如下图所示加劲肋变形 3.1mm,加劲肋变形较大,建议增加横向加劲肋。
(2)上立柱上立柱正应力如下图所示正应力43MPa<[σ]=215MPa,满足抗弯强度要求。
轴力如下图所示较长杆受拉,拉力24.7kN ,较短杆受压,压力为24.7kN ,杆件长 1.3m ,截面为I18工字钢。
ix=7.37cm ,iy=2cm A=30.7cm2λx=1837.7130i x x==L λy=652130i y y==L 根据λy 查b 类截面稳定系数表得到稳定系数φ=0.78MPa MP N215][a 3.101007.3078.010007.24A φ=<=×××=σ满足压杆稳定要求。
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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。