模板受力分析

1、模板臺車受力分析1、臺車構(gòu)成隧道全斷面襯砌臺車主要由門型框架（縱梁、橫梁、底梁、豎撐、頂推螺桿斜撐）、面板（頂模板、邊模板、加強肋）、行走系統(tǒng)（滑動鋼輪、電動機）、液壓系統(tǒng)、連接件及緊固裝置構(gòu)成。各構(gòu)（桿）件采用M20螺栓連接，螺栓孔均采用機械成孔，孔徑較螺栓桿體大2mm。b5E2RGbCAP臺車構(gòu)造具體見圖一、圖二。圖一：全斷面襯砌臺車構(gòu)造圖圖二：9m長襯砌臺車側(cè)視圖整體式襯砌臺車總體構(gòu)造如下所示：頂?？偝桑?組；頂部架體：1組；升降油缸：4件；平移裝置：2組；門架體：1組；邊?？偝桑?組；邊模絲杠：26件；邊模通梁：8件；邊模油缸：4件；底部絲杠體：14件。臺車標(biāo)準(zhǔn)長度為9m時，設(shè)置12個

2、工作窗口。二、臺車結(jié)構(gòu)受力檢算模板支架如圖1所示。計算參照建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB50009-2001）、混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范（GB50204-2002）、鐵路混凝土與砌體工程施工規(guī)范(TB10210-2001)、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GB50017-2003）、砼泵送施工技術(shù)規(guī)程(JG/T3064-1999)。p1EanqFDPw1、荷載計算（1）、荷載計算1）、上部垂直荷載永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值：上部混凝土自重標(biāo)準(zhǔn)值：1.9×0.6×11.0×24=200.64KN鋼筋自重標(biāo)準(zhǔn)值：9.8KN模板自重標(biāo)準(zhǔn)值：1.9×11.0×0.01×7

3、8.5=16.4KN弧板自重標(biāo)準(zhǔn)值：（11.0×0.3×0.01×2+11.0×0.3×0.01）×78.5=7.77KNDXDiTa9E3d臺梁立柱自重：0.0068×（1.15+1.45）×2×78.5=2.78KN上部縱梁自重：（0.0115×8.2+0.015×1.9×2）×78.5=11.88KN可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值：施工人員及設(shè)備荷載標(biāo)準(zhǔn)值：2.5振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載標(biāo)準(zhǔn)值：2.02）、中部側(cè)向荷載永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值：新澆注混凝土對模板側(cè)面的壓力標(biāo)準(zhǔn)值：F=0.

4、22rcto12v 1/2=0.22×25×8×1.2×1.15×10.5=60.6KN/m2F=rc×H=25×3.9=97.5KN/m2取兩者中的較小值，故最大壓力為60.6KN/m2有效壓力高度h=2.42m換算為集中荷載：60.6×1.9×0.6=69.1KN其中：F新澆混凝土對模板的最大側(cè)壓力；rc混凝土的表觀密度；to新澆混凝土的初凝時間；v混凝土的澆筑速度；H混凝土側(cè)壓力計算位置處至新澆混凝土頂面的總高度；1外加劑影響修正系數(shù)；2混凝土坍落度影響修正系數(shù)；h有效壓力高度。可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值傾倒混

5、凝土荷載值：2.0KN/m2振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載標(biāo)準(zhǔn)值：4.0KN/m2（2）荷載組合1）組合 恒載×1.2+活載×1.42）組合 恒載×1.0+活載×1.02、鋼模板設(shè)計鋼模板的作用是保持隧洞襯砌混凝土澆筑的外形及承擔(dān)混凝土澆筑荷載。鋼模板主要由面板、弧形板、支撐角鋼、立筋板、活動鉸構(gòu)成，活動鉸將其分成幾段，利用連接螺栓合成整理。RTCrpUDGiTA）設(shè)計假定：面板弧形板按照雙鉸耳設(shè)計，最大正負(fù)彎矩區(qū)采用加強措施；面板按四邊支撐或三邊支撐一邊自由板計算。5PCzVD7HxAB）荷載及其組合：頂拱鋼模面板的計算荷載包括設(shè)計襯砌混凝土澆筑荷載、允許超挖

6、及局部過大超挖部分的混凝土澆筑荷載和面板的自重等。jLBHrnAILgq=q0+q1+q2+q3 式中q面板計算荷載q0面板自重，按照初選面板厚度計算；q1設(shè)計襯砌混凝土荷載，q1= r×h；r鋼筋混凝土容重；h設(shè)計襯砌厚度；q2允許超挖部分的混凝土荷載；q3局部過大超挖部分回填的混凝土荷載（不包括允許超挖部分），為1.2m；q4含義同，僅加載部位有異；q5混凝土側(cè)壓力；q5= R+CR內(nèi)部插入振搗器影響半徑，采用0.75m；C混凝土入倉對模板的沖擊力，目前，設(shè)計中采用0.2tf/m2。（1）、模板面板計算面板是以肋板為支座的連續(xù)梁，可簡化為四跨連續(xù)梁進行計算。按照荷載組合1，取1m

7、寬的板條計算：對拱頂面板：q=1.2×1.0(25×1.0+78.5×0.01)+2.0×1.4=33.6KN/m對側(cè)墻面板:q=1.2×1.0×60.6+6.0×1.4=81.12KN/m取側(cè)墻模板進行驗算,取荷載調(diào)整系數(shù)0.85，有：q=81.12×0.85=68.95KN/m故Mmax=0.105ql2=0.105×68.95×0.282模板鋼材Q235，10mm厚鋼板的截面力學(xué)參數(shù)截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為：W=1.6×10-5m3I=8.3×10-8m4所以有

8、:強度驗算:=Mx/xWnx=90.4N/mm2 =215 N/mm2 安全剛度驗算:=0.644ql4/100EI =0.644×66.0×0.2864/(100×2.06×105×1.8×10-8)=0.77mmL/250=1.1mm 滿足要求根據(jù)計算結(jié)果，鋼模板面板適合采用10mm厚的鋼板。（2）模板肋板計算橫肋布置按230mm考慮，計算簡圖如下：N1N2qPB 肋板計算簡圖故：模板鋼材Q235，鋼板的截面力學(xué)參數(shù)截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為：W=6.4×10-6m3I=1/9×0.006×0.

9、0753=2.81×10-7m4所以有：強度驗算：安全剛度驗算： 滿足要求（3）弧板計算弧板采用A310鋼板，寬度300mm，加強筋采用鋼板及10#槽鋼，中心間距250mm。荷載為模板荷載和自重，采用ANSYS分析內(nèi)力如下：xHAQX74J0X最不利的彎矩和剪力為：弧板的截面力學(xué)參數(shù)截面慣性距I和截面抵抗矩W分別為：所以有： 安全 安全采用組合1計算結(jié)果：剛度驗算： 滿足要求（4）模板支架的計算模板支架按照鋼框架結(jié)構(gòu)計算，荷載見“二 荷載計算”，鋼材Q235，門架橫梁截面尺寸400250mm，結(jié)構(gòu)為焊接工字型，上下面板，立板為12。門架橫梁鋼的截面力學(xué)參數(shù)截面慣性距I和截面抵抗矩W分

10、別為：LDAYtRyKfE； ；立柱截面尺寸500250mm，結(jié)構(gòu)為焊接工字型，上下面板，立板為12。立柱的截面力學(xué)參數(shù)截面慣性距I和截面抵抗矩W分別為：Zzz6ZB2Ltk； ；采用SAP2000計算，組合2計算結(jié)果如下：位置彎矩（）剪力（）立柱頂225.47167.30立柱中22.2831.52立柱下44.4738.08頂梁邊252.47360.85頂梁中99.464.07中梁邊27.8413.65中梁中1.214.00立柱計算對各點進行受力驗算，立柱最不利的彎矩和剪力、軸力為：所以有： 安全 安全 安全采用組合1計算結(jié)果：剛度驗算： 滿足要求框架梁計算對各點進行受力計算，頂梁最不利的彎矩

11、和剪力、軸力為：所以有： 安全 安全采用組合1計算結(jié)果：剛度驗算： 滿足要求。（5）底部大梁的計算大梁按照簡支梁結(jié)構(gòu)計算，不考慮中間支座作用。大梁箱形截面500500mm，鋼材Q235，底梁的截面力學(xué)參數(shù)截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為：dvzfvkwMI1采用SAP2000計算，組合2計算結(jié)果如下：最不利的彎矩和剪力、軸力為：所以有： 安全采用組合1計算結(jié)果：剛度驗算： 不滿足要求整體穩(wěn)定性驗算：考慮中間支座作用，計算結(jié)果如下：最不利的彎矩和剪力、軸力為：所以有： 安全 安全采用組合1計算結(jié)果：剛度驗算： 滿足要求整體穩(wěn)定性驗算：故如果考慮底梁下的千斤頂?shù)闹ё饔?，結(jié)構(gòu)是滿足要求的；如果不考慮支座作用，結(jié)構(gòu)靠整個大梁受力，則需加大底梁截面。rqyn14ZNXI（6）臺車抗浮計算抗浮千斤頂絲桿直徑為75mm，絲母直徑為110，螺紋型號為Tr10*300。加長部分為108*6無縫管。模板臺車襯砌時混凝土灌注速度要求高，混凝土一直處于流體狀態(tài)，設(shè)密度為，模板臺車長度為，。EmxvxOtOco模板臺車外輪廓線方程：（隧道半徑為4.55m，隧道中心距隧道底面2.48m）浮力方程為：（h為