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1、围岩单线隧道台车检算,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。台车适用于中天山隧道级围岩单线段，钻爆法施工，轮廓半径为R=30106750mm，枕木高度H=200mm，钢轨型号为43Kg/m(H=140mm)，过车净空为BH=34004000mm。台车中心高7775mm，模板高7400mm。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：2.00.67.325219KN模板自重标准值：2.07.30.0178.
2、511.4KN弧板自重标准值：7.3（0.60.012+0.40.012）78.56.9KN台梁立柱自重：0.0068(1.9+0.9)278.53.0KN上部纵梁自重：（0.222+0.5）0.0122278.53.54KN 可变荷载标准值：施工人员及设备荷载标准值：2.5KN/m2振捣混凝土时产生的荷载标准值：2.0KN/m2,（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：0.222581.21.1510.560.6KN/m2 252.767.5KN/m2 取两者中的较小值，故最大压力为60.6KN/m2 有效压力高度h2.42m 换算为集中荷载：60.6(5.
3、5-2.42)+2.42/2260.0KN 其中：F新浇混凝土对模板的最大侧压力；混凝土的表观密度；新浇混凝土的初凝时间；混凝土的浇筑速度；混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度；外加剂影响修正系数；混凝土坍落度影响修正系数有效压力高度。可变荷载标准值：倾倒混凝土荷载值：2.0 KN/m2振捣混凝土时产生的荷载标准值：4.0KN/m2,三、钢模板设计,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。 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。
4、q=q0+ q1+ q2+ q3 式中 q面板计算载荷 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=h 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载荷 (按允许0.20.3m计) 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。 q 5= R， + C R，内部插入震捣器影响半径，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/m2。,模板面板计算面板是以肋板为支座的连续梁，可简化为五跨连续梁进行计算。按照荷载组合1，取1m宽的板条计算：,对拱顶面板： q1
5、.21.0（251.0+78.50.01）+2.01.433.6KN/m 对侧墙面板： q1.21.060.6+6.01.481.12KN/m 取侧墙模板进行验算，取荷载调整系数0.85，有： q81.120.8568.95KN/m 故：Mmax0.105ql20.10568.950.2820.57KN.m 模板钢材Q235，10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:W =1.610-5m3；I =8.310-8m4 所以有： 强度验算： 90.4N/mm2 =215N/mm2 安全 刚度验算： v0.644ql4/100EI 0.64466.00.2864/（1002.061
6、051.810-8） v0.77mm 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。,模板肋板计算横肋布置按500mm考虑，计算简图如下：,故：Mmax0.125ql20.12568.950.522.1KN.m 模板钢材Q235，90566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:W =11.7410-6m3；I =7.10310-7m4 所以有： 强度验算 155.5N/mm2 =215N/mm2 安全 刚度验算：v5ql4/384EI v0.3mm l/250=1.1mm 满足要求,边模的弯矩图和剪力图,弧板计算,顶模弧板采用A312钢板,宽
7、度600mm，边模弧板宽度300mm，加强筋采用钢板及90*56*6的角钢，中心间距230mm。荷载为模板荷载和自重。1）对于边模弧板，考虑中间支座作用，采用ANSYS分析内力如下：最不利的弯矩和剪力为：9257N.m =24871N 边模弧板的截面力学参数截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W = 1.810-4m3； I =2.710-5m4 所以有：44.7N/mm2 =215N/mm2 安全=63.2 N/mm2 =125 N/mm2 安全 采用组合1计算结果： 刚度验算：v 6.2mml /250=20mm 满足要求,对于顶模弧板，采用ANSYS分析内力如下： 最不利的弯矩和剪力为：
8、Mx3413N.m v=12830N 顶模弧板的截面力学参数截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W =7.210-4m3； I =2.1610-4m4 所以有：30.2N/mm2 =215N/mm2 安全=39.0 N/mm2 =125 N/mm2 安全 采用组合1计算结果： 刚度验算：v 0.3mm l/250=23mm 满足要求,（4）模板支架的计算,模板支架按照钢框架结构计算，荷载见“二 荷载计算”，钢材Q235，门架横梁截面尺寸250600mm，结构为焊接工字型，上下面板14，立板为12。门架横梁钢的截面力学参数截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 2.627106mm3； I =
9、7.882108mm4； 立柱截面尺寸300300mm，结构为焊接工字型，上下面板、立板14，截面力学参数截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 4.204105mm3； I=6.306107mm4；,采用SAP2000计算，组合2计算结果如下： 1）立柱计算 对各点进行受力验算，立柱最不利的弯矩和剪力、轴力为：Mx 151900N.m v =180300N N179930N 考虑三角形板的刚度增强，有：=1803001.8312106/（6.306+11.7）10714 117.3 N/mm2 =125 N/mm2 安全=179930/12208+151900103/（1.151.813
10、106） 14.7+72.987.6 N/mm2 =215 N/mm2 安全 采用组合1计算结果： 刚度验算： 2.6mm /250=14mm 满足要求,2）框架梁计算 对各点进行受力验算，顶梁最不利的弯矩和剪力、轴力为：Mx151900N.m v=179300N N180320N 所以有：=180320/13864+151900103/（1.152.627106） 13.0+50.2863.3N/mm2 =215N/mm2 安全=1793004.1592106/（7.88210812） 78.8N/mm2 =125 N/mm2 安全 采用组合1计算结果： 刚度验算：v 4.0mm =215N/mm2 =3760003.516106/（6.01310812） 183.2 N/mm2 =125 N/mm2 不安全,
