博深高速公路第五合同段(ZK32+440ZK42+452.632 YK32+446YK42+450)石鼓隧道二衬台车受力验算广东省长大公路工程有限公司博深高速公路第五合同段项目部2010 年12 月 28 日目录1 工程概况 12 二衬台车主要性能 12.1 二衬台车主要参数 12.2 工作窗口及附着式振捣器布置 13 二衬台车刚度、强度验算 23.1 面板校核 23.1.1 计算单元图 23.1.2 强度校核模型 23.1.3 刚度校核 33.2 面板角钢校核 33.2.1 计算单元 33.2.2 强度校核 33.2.3 刚度校核 43.3 模板总强度、刚度校核 43.3.1 强度校核 43.3.2 刚度校核 63.4 门架强度校核 63.4.1 计算单元 63.4.2 计算模型 63.4.3 强度校核 7石鼓隧道二衬台车受力验算1 工程概况石鼓左线隧道长 4011 米、右线长 3880 米，明洞二衬 51 米、主洞二衬 7840米。隧道衬砌按新奥法原理采用复合式衬砌，采用曲墙式模筑砼，除II、III 级围岩段外，其余w、v围岩及紧急停车带III级围岩段均设有仰拱，衬砌砼 厚度：小净距V级加强60cm、小净距W级加强55cm、小净距W级50cm、分 离式W级加强50cm、分离式III级45cm、分离式II级40cm、紧急停车带III级 55cm、紧急停车带II级50cm。二衬采用C25泵送防水砼，抗渗标号为S8。2二衬台车主要性能石鼓隧道模筑衬砌采用液压式大型钢模板台车，钢模台车由台车、模板及 液压系统三大部分组成。台车行走装置为轮轨式，设有顶机装置，由电动机 驱动，可自行，同时还设有刹车器和卡轨器，使台车行走和固定时安全稳固 台车的张模和收模通过安装在衬砌台车上的液压装置操作，模板与台车各自 为独立的系统，衬砌砼由模板支撑。2.1二衬台车主要参数台车长度12m，模板半径：拱部8.52m，边墙5.75m；模板厚度1.2cm，最小脱模量度0.15m；竖向油缸行程0.2m，水平最大调整量0.15m （单边）；二衬台车主构件和附属结构重 130 吨左右。2.2工作窗口及附着式振捣器布置工作窗口主要为砼进料、砼振捣及观察浇筑情况而设置的，台车共布置 40个0.5x0.45 m的工作窗口，其中边模布置20个，顶模布置20个。附着式振捣器每块顶模交错布置1台，共16台，振捣器功率为2.2kw，附着式振捣器可联动，也可单独操作。3 二衬台车刚度、强度验算 参考文献：机械设计手册第一卷机械工业出版社出版。计算条件：按每小时浇灌2m高度的速度，每平方米承受5吨载荷的条件 计算。3.1 面板校核（每块模板宽1500mm，纵向加强角钢间隔250mm）3.1.1 计算单元图qq其中：q砼对面板的均布载荷 q =50000N/m23.1.2 强度校核模型根据实际结构，面板计算模型为四边固定模型a=1500b公式：b 二）2qmax t其中 a比例系数。当a/b=150/25=6 a取0.5t面板厚 t=1.2 cmb角钢间隔宽度b=25cm广东省长大公路工程有限公司0中心点最大应力max得 omax=0.5x(25m0.6)2x0.5=43.4xl06N/m2o=375MPa合格(o=375Mpa查机械设计手册Q235材料的极限强度)3.1.3 刚度校核见强度校核模型公式：=P (b )4幻max t E式中：B比例系数。由a/b=150/25=6 B取0.0284E弹性模量 A3钢板E=1.96xl06kgf/cm23 中点法向最大位移。 max得：o= 0.0284 x (兰)4 x05 x 1.2 = 0.0016cmmax1.21.96 X 106中点法向位移3 =0.0016cm0.035cm。max合格3.2 面板角钢校核3.2.1 计算单元! 1 J 1 !1 1260qq3.2.2 强度校核1、计算模型：根据实际结构，角钢计算模型为两端固定。q=12.5 kg/m 22、强度校核公式：m = ql2x=L，最大弯矩在两端处max 12得：m = 12.5 x I502 =23437 kgf cmmax 12公式：m = ql2 x=L/2角钢中点弯矩24得：m = 12.5 xI502 =117 1 8 kgfcm24由一 M如图：Wbh-63B 2W = BH 3 bh3 = 7.13 x 6.3 5.53 x 5.7 =30.66 cm36 H6 x 7.1合格所以 两端 b = 23437 =764kgf/cm21300kgf/cm2 max 30.66中点 b = 11718 =382kgf/cm21300kgf/cm2 30.663.2.3 刚度校核见强度校核模型。公式：y =亘max 384ElI = BH 3 bh3 =108.87 cm412得 y =12.5 x 1504=0.077cmmax 384 x 1.96 x 106 X 108.87中点位移 ymax=0.77mm合格。max3.3 模板总强度、刚度校核3.3.1 强度校核=210937 kgf cmW 二 z1ey1Wy2z 2e BH 3 - bh 31215 x 2勺-147 x 242 =21699cm412e _ aH2 + bd2 _ 2.4 x 252 +147 x O.82 =448 yi 2(aH + bd)2(2.4 x 25 +147 x 0.8)e = h - e =25-4.48=20.52得：w = 21699 =4843cm3zi 4.48W = 21699 =1057cm3 z 220.52故：面板端应力：b = 210937 =43.5 kgf/cm21300 kgf/cm2 14843腹板端力：b = 210937 =199.5 kgf/cm21300kgf/cm2210573.3.2 刚度校核由于实际应力小于许用应力，故不用再校核刚度。3.4门架强度校核F=0.5x0.5x900（模板长）x385（有效受力高度）m5（门架）=17325kgf3.4.2 计算模型门架中：A-A截面（正中间）为门架整体抗弯受力的最大集中点，故只校 核A截面抗弯能力。B-B截面为门架立柱的抗弯受力的最大集中点，故还需要校核BB截面 的抗弯能力。3.4.3 强度校核公式：门架横梁 A-A 截面如上图w BH 3 - bh 3 VW =6 h=(30xl003-16x87.63)/(6xl00)=32074cm3M=574F=425xl7325=9944550kgf cmMb =故： W =9944550m32074=310kgf/cm21300kgf/cm2 合格65YJ门架立柱 BB 截面如上图BH 3 - bh36 H=(30x653-16x62.63)m(6x65)=11060cm3M=210F=210xl7325=3638250kgfcmMQ =故：W =3638250m11060=329kgf/cm21300kgf/cm2合格