隧道二衬台车模板力学设计检算计算书.docx

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。 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。￡.17F 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。 ￡.17 F11 - " --3.32 ￡17 3 3 1-2 -8.17 pgy.ldy 2.45 10 9.8 9 ydy 二 2.45 10 9.8 9 — y 6021 KN .32 2 - 3.32 (F11)和垂直压力(FQ。900 (F11)和垂直压力(FQ。 900 0 = 1201KN 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° F11 = [2° PgR(1 -sin 日)R| cos^dT TOC \o "1-5" \h \z 3 2 1 = 2.45 10 9.8 4.21 9 sin - cos2 4 90° 2 . F_= 12° PgR I (rsi) sin ^d - = 2.45 103 9.8 4.212 9 一cos —sin2： IL 4 2 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: = pvg = = pvg =2.45 103 9.8 (4.21 -0.5) 3.14 2 78° 2 3600 1 9=2182KN 根据以上分析，整个台车的受力可分解为水平受力（ Fii）和重 力直压力（F丄）,故有： 印=1201 2 = 2402KN F_ = 2182KN 三、 台车主要零部件的强度校核 1.上部台架立柱(4 X7+4 ) N 丄〕=2182 15 9.8 =72.8KN.[说明：15 X9.8 为拱板重量]； n 32 3 而[ o]=235MPm 72.8 ! 02 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 2182 15 9.8 N 194.1 KN . n 12 Ncr = N cr = s = 82.5MPa (1142 -1002) 10 “ 4 而[o]=235MPa ;°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 \ 2402 N 68.6 KN . n 35 = 40.1MP68.6 103 = 40.1MP :二 2 2-6 (114 -100 ) 10 4 122 12 2 而［q=235MPa ；°V［os］;故满足强度条件。 4.大型结构件的强度校核。 大型结构件的受力特点：大型结构件除受到压力外，还承受附 加弯矩。一 加弯矩。 一 「心 t i t &— 戈. 如 ￡ (1) ?上纵梁: F =7 72.8 =509.6( KN) 509.6 103S 9 0.016 (0.234 0.012 7)= 3.1MPa ：：：：［；飞］=235MPa.满 足强度条件。lx i 1 2 1 2+ 509.6 103 S 9 0.016 (0.234 0.012 7) = 3.1MPa ：：：：［；飞］=235MPa.满 足 强度条件。 lx i 1 2 1 2 + 2 12 dh23 h22 12 _A2 4 h1 2 16 4683 12 250 163 16 250 16 12 2 242 250 ~a- IZ / / 』， A =60484.2 cm2 fA 二pl33 372.8 10 2.79 _848Elx fA 二 pl3 3 3 72.8 10 2.7 9 _8 48Elx 48 206 10 60484.2 10 (2) ?门架横梁 = 72.8 4 =291.2KN 二 0.2mm 1 ! 1 ：k IB = 4.2MPa 十s] =235MPa。 3 291.2 103 S 0.016 3.5 0.012 0.284 4 故满足强度条件。 同时横梁还承受弯矩，求出其截面沿 X轴的惯性矩仪如下: Ix <1 2I Ix <1 2I2 bA3 2 b2h2 16 468312 16 4683 12 -13636.0cm4 30°"6 _30o“6汉 16 +152^30^16 12 4 f「2霜…145.6 10 f「2霜…