反力架加固力學(xué)計(jì)算

1、目 錄一、工程概況1二、計(jì)算依據(jù)1三、反力架力學(xué)計(jì)算1四、結(jié)論.9一、工程概況1. 反力架結(jié)構(gòu)由反力架、支撐和焊接組成。反力架是以H型鋼為材料的四條梁組成，兩條橫梁+兩條豎梁組成的一個(gè)矩形框架。支撐系統(tǒng)是由H型鋼和圓柱形鋼支撐組成。上方橫梁為5根L=2500mm的HW200200型鋼。下方橫梁為2根L=4690mm的型號(hào)為609，t=16的鋼支撐。左方橫梁為2根L=4690mm的型號(hào)為609，t=16的鋼支撐。右方橫梁為1根L=4600mm和一根L=5400mm的型號(hào)為609，t=16的鋼支撐。2. 推力取值：盾構(gòu)機(jī)啟動(dòng)推力大約為1000T，為考慮設(shè)計(jì)構(gòu)件安全儲(chǔ)備，反力架按照1400T受力計(jì)算

2、。二、計(jì)算依據(jù)反力架、預(yù)設(shè)鋼支撐位置圖，及其參數(shù)情況。三、反力架力學(xué)計(jì)算反力架上橫梁架設(shè)5道斜支撐，下梁架設(shè)2道水平支撐，在左側(cè)豎梁架設(shè)2道水平支撐，在右側(cè)豎梁架設(shè)2道斜支撐。其具體位置分布圖(A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K)如下：圖-11、荷載計(jì)算：盾構(gòu)機(jī)的啟動(dòng)推力1400T均勻分布于反力架上的基準(zhǔn)環(huán)，然后經(jīng)反力架轉(zhuǎn)載至后座支撐上。由于盾構(gòu)機(jī)啟動(dòng)推力均勻分布在基準(zhǔn)環(huán)上，所以將推力360等份，每一度上所分的力為F1=14000000N/360=38888.88N。由圖-2可知，水平支撐受力情況為：FF=F138=1477777.78N，F(xiàn)G=F143=1672222.22N，F(xiàn)H=

3、F145=1750000N，F(xiàn)I= F1451750000N。由圖-2和圖-3可知，由于A、B、C、D、E、K、J點(diǎn)的后座支撐為斜支撐，故由平行四邊形法則，沿著支撐方向的受力情況為：FA= F125 /cos28.35=1104718.265N,FB= F122/ cos28.35=972152.07N,FC= F121/ cos28.35=927963.34N,FD= F117/ cos28.35=581819.49N,FE= F122/ cos28.35=972152.07N,FJ= F143/ cos25.77=1856897.071N,FK= F138/ cos47 =2166834.

4、3N。圖-2 圖-32. 壓桿穩(wěn)定計(jì)算（1）A、B、C、D、E點(diǎn)H型鋼支撐的穩(wěn)定計(jì)算：在A、B、C、D、E點(diǎn)上，架設(shè)同樣的 L=2500mm的HW200200型鋼，如圖-4。圖-4由圖可知該H型鋼支撐截面的慣性矩IxIy，所以只需計(jì)算X軸的慣性矩，則：Ix=b1h1312-b2h2312-b2h2312由于b1、b2、h1、h2已知，所以：Ix=16106 mm4H型鋼截面的面積S為：S=b1h1-2b2h2=6428 mm2H型鋼的柔度：=lIxS該支撐采用的是一段固定另一端鉸支細(xì)長(zhǎng)壓桿形式，故u=0.7，A、B、C、D、E點(diǎn)支撐的長(zhǎng)度L=2500mm。故：=0.72500161066428

5、=35.076由于Q235鋼的柔度p約為100，故壓桿的柔度滿(mǎn)足p條件，這樣的壓桿稱(chēng)為小柔度桿或短粗桿，故而不存在穩(wěn)定性問(wèn)題，只有強(qiáng)度問(wèn)題，其屈服強(qiáng)度為：=FS所以A、B、C、D、E點(diǎn)的屈服強(qiáng)度分別為：a=FAS=1104718.2656428=171.86 Mpab=FBS=151.24 Mpac=FCS=144.36 Mpad=FDS=90.51 Mpae=FES=151.24 Mpa因?yàn)閟=235 Mpa，所以as，bs，cs，ds，es。故A、B、C、D、E滿(mǎn)足強(qiáng)度條件，可以按照此要求架設(shè)H型鋼。（2）F、G、H、I、J、K點(diǎn)鋼支撐的穩(wěn)定計(jì)算：在F、G、H、I、J、K點(diǎn)上，架設(shè)4根L=

6、4690mm，609，t=16水平鋼支撐，架設(shè)1根L=5400mm，609，t=16斜鋼支撐和1根L=4600mm，609，t=16斜鋼支撐。如圖-5。圖-5由圖可知該鋼支撐截面的慣性矩IxIy，所以只需計(jì)算X軸的慣性矩，則：Ix=d1464-d2464由于d1、d2已知，所以：Ix=1310508296 mm4該鋼支撐的截面面積S為： S=d122-d222=29792.32 mm2鋼支撐的柔度：=lIxS該支撐采用的是一段固定另一端鉸支細(xì)長(zhǎng)壓桿形式，故u=0.7，F(xiàn)、G、H、I點(diǎn)支撐的長(zhǎng)度為L(zhǎng)=4690mm， J、K點(diǎn)支撐長(zhǎng)度為：L=4600mm，L=5400mm。所以：1=0.74690

7、131050829629792.32=15.652=0.74600131050829629792.32=15.353=0.75400131050829629792.32=18.02由于Q235鋼的柔度p約為100，故壓桿的柔度滿(mǎn)足1p，2p，3p條件，這樣的壓桿稱(chēng)為小柔度桿或短粗桿，故而不存在穩(wěn)定性問(wèn)題，只有強(qiáng)度問(wèn)題，其屈服強(qiáng)度為：=FS所以F、G、H、I、J、K點(diǎn)的屈服強(qiáng)度分別為：f=FFS=1477777.7829792.32=49.6 Mpag=FGS=1672222.2229792.32=56.13 Mpah=FHS = 175000029792.32 =58.74 Mpai = FIS = 175000029792.32 =58.74 Mpaj =FJS=1856897.0729792.32=62.33 Mpak =FKS=2166834.329792.32=72.73 Mpa因?yàn)閟=235 M