隧道襯砌臺車受力計算書

PAGEPAGE1隧道襯砌臺車受力計算書一概況模板臺車就位完完畢，整個臺臺車兩端各設(shè)設(shè)一個底托傳傳力到初支底底面上。臺車車適用于佰信信特雙線隧道道出口，輪廓廓半徑為R==4010--7750mmm，枕木高高度H=2000mm，鋼鋼軌型號為443Kg/mm(H=1440mm)，過過車凈空為BB×H=5000×4000mm。臺臺車中心高88825mmm，模板高82250mm。臺臺車長度10m，二襯混凝凝土灌注厚度度按0.6米計算，一一次澆注成型型?；炷翗?biāo)標(biāo)號c30，w8，s150。模板支架如如圖1。計算參照照《建筑結(jié)構(gòu)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）、《水工混凝土施工規(guī)范》（DL/T5144-2001）、《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50017-2003）。模板支架圖二荷載計算（1）荷載計算算1）上部垂直荷荷載永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值值：上部鋼筋混凝土土自重標(biāo)準(zhǔn)值值：2.0××0.6×99.27×225＝278.11KN模板自重標(biāo)準(zhǔn)值值：2.0××9.27××0.01××78.5＝14.555KN弧板自重標(biāo)準(zhǔn)值值：9.277×（0.6×00.012++0.4×00.012）×78.5＝8.73KNN臺梁立柱自重：：0.00668×（1.75++0.6）×2×788.5＝2.51KKN上部縱梁自重：：0.22××0.5×22×2×788.5＝34.544KN可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值值：施工人人員及設(shè)備荷荷載標(biāo)準(zhǔn)值：：2.5KN//m2振搗混混凝土?xí)r產(chǎn)生生的荷載標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值：2.0KNN/m22）中部側(cè)向荷荷載永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值值：新澆注混凝土對對模板側(cè)面的的壓力標(biāo)準(zhǔn)值值：＝0.22×225×8×11.2×1..15×100.5＝60.6KKN/m2＝25×3.33＝82.5KKN/m2取兩者中的較小小值，故最大大壓力為60.6KKN/m2有效壓力高度hh＝2.42mm換算為集中荷載載：60.6×4..5/2＝136.335KN其中：F——新新澆混凝土對對模板的最大大側(cè)壓力；——混凝土的表表觀密度；——新澆混凝土土的初凝時間間；——混凝土的澆澆筑速度；——混凝土側(cè)壓壓力計算位置置處至新澆混混凝土頂面的的總高度；——外加劑影響響修正系數(shù)；；——混凝土坍落落度影響修正正系數(shù)——有效壓力高高度?？勺兒奢d標(biāo)準(zhǔn)值值：傾倒混凝凝土荷載值：：2.0KN//m2振搗混凝凝土?xí)r產(chǎn)生的的荷載標(biāo)準(zhǔn)值值：4.0KN//m2（2）荷載組合合1）組合1恒載↓×1.2＋活載↓×1.42）組合2恒載↓×1.0＋活載↓×1.0三、鋼模板設(shè)計計鋼模板的作用是是保持隧洞襯襯砌混凝土澆澆筑的外形及及承擔(dān)混凝土土澆筑載荷。鋼鋼模板主要由由面板、弧形形板、支撐角角鋼、立筋板板、活動鉸構(gòu)構(gòu)成，活動鉸鉸將其分成幾幾段，利用連連接螺栓合成成整理。A）設(shè)計假定：：面板弧形板板按照雙鉸耳耳設(shè)計，最大大正負(fù)彎矩區(qū)區(qū)采用加強(qiáng)措措施；面板按按四邊支撐或或三邊支撐一一邊自由板計計算。B）荷載及其組組合：頂拱鋼鋼模面板的計計算荷載包括括設(shè)計襯砌混混凝土澆筑荷荷載、允許超超挖及局部過過大超挖部分分的混凝土澆澆筑荷載和面面板的自重等等。q=q0+qq1+q2+q3式中q—面板計算載載荷q0—面板自重重，按照初選選面板厚度計計算；q1—設(shè)計襯砌砌混凝土荷載載，q1=γhγ—鋼筋混凝土土容重h—設(shè)計襯砌厚厚度；q2—允許超挖挖部分的混凝凝土載荷(按允許0.2—0.3m計)q3—局部過大大超挖部分回回填的混凝土土荷載（不包包括允許超挖挖部分），為為1.2m。q4—含義同，僅僅加載部位有有異；q5—混凝土側(cè)側(cè)壓力。q5=γRR，+CR，—內(nèi)部插入入震搗器影響響半徑，采用用0.75m；C—混凝土入倉倉對模板的沖沖擊力，目前前，設(shè)計中采采用0.2tff/m2。；荷載荷載組組合q0設(shè)計襯砌混凝土土q1允許超挖部分回回填q2局部過大超挖回回q3同q3,加載部部位有q4混凝土側(cè)壓力qq5面板q1+q2++q3弧形板設(shè)計情況I(頂頂拱澆筑完時時)q0+q1+q2設(shè)計情況II（側(cè)側(cè)墻澆筑到頂頂拱時）q5校核情況I（中中間1/4跨有局部超超挖時）q0+q1+q2+q4校核情況II（半半跨有局部超超挖時）q0+q1++q2+q3（1）模板面板板計算面板是是以肋板為支支座的連續(xù)梁梁，可簡化為為五跨連續(xù)梁梁進(jìn)行計算。按按照荷載組合合1，取1m寬的板條計計算：面板計算簡圖對拱頂頂面板：q＝1.2×11.0×（25×1..0+78..5×0.001）+2.0××1.4＝33.6KKN/m對側(cè)墻面板：q＝1.2×11.0×600.6+6..0×1.44＝81.122KN/m取側(cè)墻模板進(jìn)行行驗算，取荷荷載調(diào)整系數(shù)數(shù)0.85，有：q＝81.122×0.855＝68.955KN/m故：Mmax＝＝0.1055ql2＝0.1055×68.995×0.2282＝0.57KKN.m模板鋼材Q2335，10厚鋼板的截面面力學(xué)參數(shù)截截面慣性矩I和截面抵抗抗矩W分別為:W=1..6×10--5m3；I=8..3×10--8m4所以有：強(qiáng)度驗算：＝990.4N//mm2<=215NN/mm2安全剛度驗驗算：＝0.6444ql4/100EEI＝0.644××66.0××0.28664/（100×22.06×1105×1.8××10-8）＝0.77mmm</2500=1.1mm滿足要求根據(jù)計算結(jié)果，鋼鋼模板面板適適合采用10mm厚的鋼板。（2）模板肋板板計算橫肋布布置按500mm考慮，計算算簡圖如下：：肋板計算簡圖故：Mmaax＝0.1255ql2＝0.1255×68.995×0.552＝2.1KNN.m模板鋼材Q2335，90×566×6鋼板的截面力力學(xué)參數(shù)截面面慣性矩I和截面抵抗抗矩W分別為:W=111.74×110-6m3；I=7..103×110-7m4所以有：強(qiáng)度驗算：＝1155.5NN/mm2<=215NN/mm2安全剛度驗驗算：＝5ql4/384EEI＝0.3mm<</250==1.1mm滿足要求（3）弧板計算算頂模弧板采用AA3δ12鋼板,寬度600mm，邊模弧板板寬度300mm，加強(qiáng)筋采采用鋼板及90*566*6的角鋼，中中心間距230mm。荷載為模模板荷載和自自重。1）對于邊模?；“澹紤]慮中間支座作作用，采用ANSYS分析內(nèi)力如如下：邊模的彎矩圖和和剪力圖最不利的彎矩和和剪力為：＝10326NN.m=269755N邊?；“宓慕孛婷媪W(xué)參數(shù)截截面慣性矩I和截面抵抗抗矩W分別為:W=11.8×100-4m3；I=2..7×10--5m4所以有：＝49.9N//mm2<=215NN/mm2安全=50.0NN/mm2<=125N/mm22安全邊模的位移圖采用組合1計算算結(jié)果：剛度驗算：＝88.25mmm</2500=24.33mm滿足要求2）對于頂?；』“澹捎肁NSYS分析內(nèi)力如如下：頂模的彎矩圖和和剪力圖最不利的彎矩和和剪力為：＝3802N..m=136988N頂?；“宓慕孛婷媪W(xué)參數(shù)截截面慣性矩I和截面抵抗抗矩W分別為:W=7..2×10--4m3；I=2.166×10-44m4所以有：＝25.2N//mm2<=215NN/mm2安全=35.2NN/mm2<=125N/mm22安全頂模的位移圖采用組合1計算算結(jié)果：剛度驗算：＝00.54mmm</2500=29.77mm滿足要求（4）模板支架架的計算模板支架按照鋼鋼框架結(jié)構(gòu)計計算，荷載見“二荷載計算”，鋼材Q235，門門架橫梁截面面尺寸250×7700mm，結(jié)構(gòu)為焊焊接工字型，上上下面板δ14，立板為δ12。門架橫梁梁鋼的截面力力學(xué)參數(shù)截面面慣性矩I和截面抵抗抗矩W分別為:W=33.22×1106mm3；I==1.1277×109mm4；立柱截面尺寸2250×4550mm，結(jié)構(gòu)為焊焊接工字型，上上下面板δ14，立板為δ12。立柱的截面面力學(xué)參數(shù)截截面慣性矩I和截面抵抗抗矩W分別為:W=1.8813×1006mm3；I=4.0799×108mm4；圖2支架計算算簡圖采用SAP20000計算，組合2計算結(jié)果如如下：支架彎矩圖支架剪力圖支架軸力圖位置彎矩（KN.mm）剪力（KN）立柱頂88.979.7立柱中37.018.4立柱下58.343.0頂梁端部88.9158.9頂梁邊66.4151.7頂梁中9.783.3斜撐5.61.21）立柱計算對各點進(jìn)行受力力驗算，立柱柱最不利的彎彎矩和剪力、軸軸力為：＝88900NN.m=797000NN＝1594330N所以有：=16.0NN/mm2<=125N/mm22安全10.2+144.8N//mm2<=215N//mm2安全采用組合1計算算結(jié)果：剛度驗算：＝11.6mm<</250==18mm滿足要求2）框架梁計算算對各點進(jìn)行受力力驗算，頂梁梁最不利的彎彎矩和剪力、軸軸力為：＝88900NN.m=1589000NN＝797400N所以有：6.6+27..6N/mmm2<=215NN/mm2安全=31.9NN/mm2<=125N/mm22安全采用組合1計算算結(jié)果：剛度驗算：＝11.2mm<</250==22mm滿足要求對橫撐進(jìn)行受力力計算，結(jié)果果滿足要求。（5）底部大梁梁的計算大梁按照簡支梁梁結(jié)構(gòu)計算，不考慮慮中間支座作作用。大梁截截面450×5500mm，上下面板δ14，立板為δ12，鋼材Q235，底底梁的截面力力學(xué)參數(shù)截面面慣性矩I和截面抵抗抗矩W分別為:W=33.4×1006mm3；I＝8.49××108mm4；圖3大梁計算簡簡圖采用SAP20000計算，組合2計算結(jié)果如如下：底部大梁彎矩圖圖底部大梁剪力圖圖最不利的彎矩和和剪力、軸力力為：＝15546220N.m==5197990N所以有：＝397.6NN/mm2>=215NN/mm2=233.0N/mm22>=125N/mm22不安全采用組合1計算算結(jié)果：剛度驗算：＝667.8mmm</2500=40mm不滿足要求整體穩(wěn)定性驗算算：＝15546220/（1.6×33400）>=215NN/mm2如果考慮底梁下下的千斤頂?shù)牡闹ё饔茫Y(jié)結(jié)構(gòu)是滿足要要求的；如果果不考慮支座座作用，結(jié)構(gòu)構(gòu)靠整個大梁梁受力，則需需加大底梁截截面。臺車2佰信信特雙線出口口臺車一概況模板臺車就位完完畢，整個臺臺車兩端各設(shè)設(shè)一個底托傳傳力到初支底底面上。臺車車適用于佰信信特雙線隧道道進(jìn)口，輪廓廓半徑為R==5450mmm，枕木高度度H=2000mm，鋼軌軌型號為433Kg/m((H=1400mm)，過過車凈空為BB×H=6000×4000mm。臺臺車中心高88775mm，模板板高8400mm。臺車車長度10m，二襯混凝凝土灌注厚度度按0.6米計算，一一次澆注成型型?；炷翗?biāo)標(biāo)號c30，w8，s150。模板支架如如圖1。計算參照照《建筑結(jié)構(gòu)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）、《水工混凝土施工規(guī)范》（DL/T5144-2001）、《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50017-2003）。模板支架圖二荷載計算（1）荷載計算算1）上部垂直荷荷載永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值值：上部鋼筋混凝土土自重標(biāo)準(zhǔn)值值：2.0××0.6×110.8×225＝324KN模板自重標(biāo)準(zhǔn)值值：2.0××10.8××0.01××78.5＝17.0KKN弧板自重標(biāo)準(zhǔn)值值：10.88×（0.6×00.012++0.4×00.012）×78.5＝10.2KNN臺梁立立柱自重：0.00668×（1.8+11.0）×2×788.5＝3.0KNN上部縱縱梁自重：（0.22××2+0.55）×0.0112×2×22×78.55＝3.54KKN可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值值：施工人人員及設(shè)備荷荷載標(biāo)準(zhǔn)值：：2.5KN//m2振搗混混凝土?xí)r產(chǎn)生生的荷載標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值：2.0KNN/m22）中部側(cè)向荷荷載永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值值：新澆注混凝土對對模板側(cè)面的的壓力標(biāo)準(zhǔn)值值：＝0.22×225×8×11.2×1..15×100.5＝60.6KKN/m2＝25×3.33＝82.5KKN/m2取兩者中的較小小值，故最大大壓力為60.6KKN/m2有效壓力高度hh＝2.42mm換算為集中荷載載：60.6××[(6.33-2.422)+2.442/2]＝308.445KN其中：F——新新澆混凝土對對模板的最大大側(cè)壓力；——混凝土的表表觀密度；——新澆混凝土土的初凝時間間；——混凝土的澆澆筑速度；——混凝土側(cè)壓壓力計算位置置處至新澆混混凝土頂面的的總高度；——外加劑影響響修正系數(shù)；；——混凝土坍落落度影響修正正系數(shù)——有效壓力高高度。可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值值：傾倒混凝凝土荷載值：：2.0KN//m2振搗混凝凝土?xí)r產(chǎn)生的的荷載標(biāo)準(zhǔn)值值：4.0KN//m2（2）荷載組合合1）組合1恒載↓×1.2＋活載↓×1.42）組合2恒載↓×1.0＋活載↓×1.0三、鋼模板設(shè)計計鋼模板的作用是是保持隧洞襯襯砌混凝土澆澆筑的外形及及承擔(dān)混凝土土澆筑載荷。鋼鋼模板主要由由面板、弧形形板、支撐角角鋼、立筋板板、活動鉸構(gòu)構(gòu)成，活動鉸鉸將其分成幾幾段，利用連連接螺栓合成成整理。A）設(shè)計假定：：面板弧形板板按照雙鉸耳耳設(shè)計，最大大正負(fù)彎矩區(qū)區(qū)采用加強(qiáng)措措施；面板按按四邊支撐或或三邊支撐一一邊自由板計計算。B）荷載及其組組合：頂拱鋼鋼模面板的計計算荷載包括括設(shè)計襯砌混混凝土澆筑荷荷載、允許超超挖及局部過過大超挖部分分的混凝土澆澆筑荷載和面面板的自重等等。q=q0+qq1+q2+q3式中q—面板計算載載荷q0—面板自重重，按照初選選面板厚度計計算；q1—設(shè)計襯砌砌混凝土荷載載，q1=γhγ—鋼筋混凝土土容重h—設(shè)計襯砌厚厚度；q2—允許超挖挖部分的混凝凝土載荷((按允許0.2—0.3m計)q3—局部過大大超挖部分回回填的混凝土土荷載（不包包括允許超挖挖部分），為為1.2m。q4—含義同，僅僅加載部位有有異；q5—混凝土側(cè)側(cè)壓力。q5=γRR，+CR，—內(nèi)部插入入震搗器影響響半徑，采用用0.75m；C—混凝土入倉倉對模板的沖沖擊力，目前前，設(shè)計中采采用0.2tff/m2。；荷載荷載組組合q0設(shè)計襯砌混凝土土q1允許超挖部分回回填q2局部過大超挖回回q3同q3,加載部部位有q4混凝土側(cè)壓力qq5面板q1+q2++q3弧形板設(shè)計情況I(頂頂拱澆筑完時時)q0+q1+q2設(shè)計情況II（側(cè)側(cè)墻澆筑到頂頂拱時）q5校核情況I（中中間1/4跨有局部超超挖時）q0+q1+q2+q4校核情況II（半半跨有局部超超挖時）q0+q1++q2+q3（1）模板面板板計算面板是是以肋板為支支座的連續(xù)梁梁，可簡化為為五跨連續(xù)梁梁進(jìn)行計算。按按照荷載組合合1，取1m寬的板條計計算：面板計算簡圖對拱頂頂面板：q＝1.2×11.0×（25×1..0+78..5×0.001）+2.0××1.4＝33.6KKN/m對側(cè)墻面板：q＝1.2×11.0×600.6+6..0×1.44＝81.122KN/m取側(cè)墻模板進(jìn)行行驗算，取荷荷載調(diào)整系數(shù)數(shù)0.85，有：q＝81.122×0.855＝68.955KN/m故：Mmax＝＝0.1055ql2＝0.1055×68.995×0.2282＝0.57KKN.m模板鋼材Q2335，10厚鋼板的截面面力學(xué)參數(shù)截截面慣性矩I和截面抵抗抗矩W分別為:W=1.6××10-5m3；I=8.3××10-8m4所以有：強(qiáng)度驗算：＝990.4N//mm2<=215NN/mm2安全剛度驗驗算：＝0.6444ql4/100EEI＝0.644××66.0××0.28664/（100×22.06×1105×1.8××10-8）＝0.77mmm</2500=1.1mm滿足要求根據(jù)計算結(jié)果，鋼鋼模板面板適適合采用10mm厚的鋼板。（2）模板肋板板計算橫肋布布置按500mm考慮，計算算簡圖如下：：肋板計算簡圖故：Mmaax＝0.1255ql2＝0.1255×68.995×0.552＝2.1KNN.m模板鋼材Q2335，90×566×6鋼板的截面力力學(xué)參數(shù)截面面慣性矩I和截面抵抗抗矩W分別為:W=11.774×10--6m3；I=7.1003×10--7m4所以有：強(qiáng)度驗算：＝1155.5NN/mm2<=215NN/mm2安全剛度驗驗算：＝5ql4/384EEI＝0.3mm<</250==1.1mm滿足要求（3）弧板計算算頂模弧板采用AA3δ12鋼板,寬度600mm，邊?；“灏鍖挾?00mm，加強(qiáng)筋采采用鋼板及90*566*6的角鋼，中中心間距230mm。荷載為模模板荷載和自自重。1）對于邊模?；“澹紤]慮中間支座作作用，采用ANSYS分析內(nèi)力如如下：邊模的彎矩圖和和剪力圖最不利的彎矩和和剪力為：＝14139NN.m=290366N邊模弧板的截面面力學(xué)參數(shù)截截面慣性矩I和截面抵抗抗矩W分別為:W=1.88×10-44m3；I=2.7××10-5m4所以有：＝68.3N//mm2<=215NN/mm2安全=65.4NN/mm2<=125N/mm22安全邊模的位移圖采用組合1計算算結(jié)果：剛度驗算：＝66.2mm<</250==23.7mmm滿足要求2）對于頂?；』“?，采用ANSYS分析內(nèi)力如如下：頂模的彎矩圖和和剪力圖最不利的彎矩和和剪力為：＝2809N..m=9923N頂?；“宓慕孛婷媪W(xué)參數(shù)截截面慣性矩I和截面抵抗抗矩W分別為:W=7.2××10-4m3；I=2.166×10-44m4所以有：＝20.1N//mm2<=215NN/mm2安全=30.2NN/mm2<=125N/mm22安全頂模的位移圖采用組合1計算算結(jié)果：剛度驗算：＝11.1mm<</250==36mm滿足要求（4）模板支架架的計算模板支架按照鋼鋼框架結(jié)構(gòu)計計算，荷載見“二荷載計算”，鋼材Q235，門門架橫梁截面面尺寸250×7700mm，結(jié)構(gòu)為焊焊接工字型，上上下面板δ14，立板為δ12。門架橫梁梁鋼的截面力力學(xué)參數(shù)截面面慣性矩I和截面抵抗抗矩W分別為:W=3.222×1066mm3；I==1.1277×109mm4；立柱截面尺寸2250×4550mm，結(jié)構(gòu)為焊焊接工字型，上上下面板δ14，立板為δ12。立柱的截面面力學(xué)參數(shù)截截面慣性矩I和截面抵抗抗矩W分別為:W=1.8133×106mm3；I=44.079××108mm4；圖2支架計算算簡圖采用SAP20000計算，組合2計算結(jié)果如如下：支架彎矩圖支架剪力圖支架軸力圖位置彎矩（KN.mm）剪力（KN）立柱頂181.4188.8立柱中167.888.8立柱下96.0132.2頂梁端部181.4182.1頂梁中89.081.0斜撐24.38.81）立柱計算對各點進(jìn)行受力力驗算，立柱柱最不利的彎彎矩和剪力、軸軸力為：＝1814000N.m=1888000NN＝1821555N所以有：=1888000×2.71144×1006/（4.0799×108×12）＝104.7N/mm22<=125N/mm22安全182155//120644+1814400×1003/（1.15××1.8133×106）＝15.1+887＝102.11N/mmm2<=215N//mm2安全采用組合1計算算結(jié)果：剛度驗算：＝33.4mm<</250==19mm滿足要求2）框架梁計算算對各點進(jìn)行受力力驗算，頂梁梁最不利的彎彎矩和剪力、軸軸力為：＝1814000N.m=1821000NN＝1887660N所以有：188760//150644+1814400×1003/（1.15××3.22××106）＝12.5+448.99＝61.5N//mm2<=215NN/mm2安全=1821000×5.27724×1006/（1.1277×109×12）＝71.0N//mm2<=125N/mm22安全采用組合1計算算結(jié)果：剛度驗算：＝44.3mm<</250==26mm滿足要求對橫撐進(jìn)行受力力計算，結(jié)果果滿足要求。（5）底部大梁梁的計算大梁按照簡支梁梁結(jié)構(gòu)計算，不考慮慮中間支座作作用。大梁截截面450×5500mm，上下面板δ14，立板為δ12，鋼材Q235，底底梁的截面力力學(xué)參數(shù)截面面慣性矩I和截面抵抗抗矩W分別為:W=3.44×106mm3；I＝8.49××108mm4；圖3大梁計算簡簡圖采用SAP20000計算，組合2計算結(jié)果如如下：底部大梁彎矩圖圖底部大梁剪力圖圖最不利的彎矩和和剪力、軸力力為：＝16867330N.m=5638330N所以有：＝16867330×1033/（1.15××3.4×1106）＝431.4NN/mm2>=215NN/mm2=5638300×4.5666×1066/（8.49××108×12）＝252.0N/mm22>=125N/mm22不安全采用組合1計算算結(jié)果：剛度驗算：＝778.8mmm</2500=40mm不滿足要求整體穩(wěn)定性驗算算：＝16867330/（1.6×33400）>=215NN/mm2如果考慮底梁下下的千斤頂?shù)牡闹ё饔茫Y(jié)結(jié)構(gòu)是滿足要要求的；如果果不考慮支座座作用，結(jié)構(gòu)構(gòu)靠整個大梁梁受力，則需需加大底梁截截面。臺車3中天天山TBM臺車一概況模板臺車就位完完畢，整個臺臺車兩端各設(shè)設(shè)一個底托傳傳力到初支底底面上。臺車車適用于中天天山TBM隧道，輪廓廓半徑為R==4400mmm，枕木高度度H=2000mm，鋼軌軌型號為433Kg/m((H=1400mm)，過過車凈空為BB×H=4200×4200mmm。臺車中中心高7825mmm，模板高7450mmm。臺車長度10m，二襯混凝凝土灌注厚度度按0.6米計算，一一次澆注成型型?；炷翗?biāo)標(biāo)號c30，w8，s150。模板支架如如圖1。計算參照照《建筑結(jié)構(gòu)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）、《水工混凝土施工規(guī)范》（DL/T5144-2001）、《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50017-2003）。模板支架圖二荷載計算（1）荷載計算算1）上部垂直荷荷載永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值值：上部鋼筋混凝土土自重標(biāo)準(zhǔn)值值：2.0××0.6×88.5×255＝255KN模板自重標(biāo)準(zhǔn)值值：2.0××8.5×00.01×778.5＝13.3KKN弧板自重標(biāo)準(zhǔn)值值：8.5×（0.6×00.012++0.4×00.012）×78.5＝8.0KN臺梁立立柱自重：0.00668×1.77×2×788.5＝1.8KNN上部縱縱梁自重：（0.22××2+0.55）×0.0112×2×22×78.55＝3.54KKN可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值值：施工人人員及設(shè)備荷荷載標(biāo)準(zhǔn)值：：2.5KN//m2振搗混混凝土?xí)r產(chǎn)生生的荷載標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值：2.0KNN/m22）中部側(cè)向荷荷載永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值值：新澆注混凝土對對模板側(cè)面的的壓力標(biāo)準(zhǔn)值值：＝0.22×225×8×11.2×1..15×100.5＝60.6KKN/m2＝25×2.55＝62.5KKN/m2取兩者中的較小小值，故最大大壓力為60.6KKN/m2有效壓力高度hh＝2.42mm換算為集中荷載載：60.6××[(5-22.42)++2.42//2]＝229.667KN其中：F——新新澆混凝土對對模板的最大大側(cè)壓力；——混凝土的表表觀密度；——新澆混凝土土的初凝時間間；——混凝土的澆澆筑速度；——混凝土側(cè)壓壓力計算位置置處至新澆混混凝土頂面的的總高度；——外加劑影響響修正系數(shù)；；——混凝土坍落落度影響修正正系數(shù)——有效壓力高高度?？勺兒奢d標(biāo)準(zhǔn)值值：傾倒混凝凝土荷載值：：2.0KN//m2振搗混凝凝土?xí)r產(chǎn)生的的荷載標(biāo)準(zhǔn)值值：4.0KN//m2（2）荷載組合合1）組合1恒載↓×1.2＋活載↓×1.42）組合2恒載↓×1.0＋活載↓×1.0三、鋼模板設(shè)計計鋼模板的作用是是保持隧洞襯襯砌混凝土澆澆筑的外形及及承擔(dān)混凝土土澆筑載荷。鋼鋼模板主要由由面板、弧形形板、支撐角角鋼、立筋板板、活動鉸構(gòu)構(gòu)成，活動鉸鉸將其分成幾幾段，利用連連接螺栓合成成整理。A）設(shè)計假定：：面板弧形板板按照雙鉸耳耳設(shè)計，最大大正負(fù)彎矩區(qū)區(qū)采用加強(qiáng)措措施；面板按按四邊支撐或或三邊支撐一一邊自由板計計算。B）荷載及其組組合：頂拱鋼鋼模面板的計計算荷載包括括設(shè)計襯砌混混凝土澆筑荷荷載、允許超超挖及局部過過大超挖部分分的混凝土澆澆筑荷載和面面板的自重等等。q=q0+qq1+q2+q3式中q—面板計算載載荷q0—面板自重重，按照初選選面板厚度計計算；q1—設(shè)計襯砌砌混凝土荷載載，q1=γhγ—鋼筋混凝土土容重h—設(shè)計襯砌厚厚度；q2—允許超挖挖部分的混凝凝土載荷((按允許0.2—0.3m計)q3—局部過大大超挖部分回回填的混凝土土荷載（不包包括允許超挖挖部分），為為1.2m。q4—含義同，僅僅加載部位有有異；q5—混凝土側(cè)側(cè)壓力。q5=γRR，+CR，—內(nèi)部插入入震搗器影響響半徑，采用用0.75m；C—混凝土入倉倉對模板的沖沖擊力，目前前，設(shè)計中采采用0.2tff/m2。；荷載荷載組組合q0設(shè)計襯砌混凝土土q1允許超挖部分回回填q2局部過大超挖回回q3同q3,加載部部位有q4混凝土側(cè)壓力qq5面板q1+q2++q3弧形板設(shè)計情況I(頂頂拱澆筑完時時)q0+q1+q2設(shè)計情況II（側(cè)側(cè)墻澆筑到頂頂拱時）q5校核情況I（中中間1/4跨有局部超超挖時）q0+q1+q2+q4校核情況II（半半跨有局部超超挖時）q0+q1++q2+q3（1）模板面板板計算面板是是以肋板為支支座的連續(xù)梁梁，可簡化為為五跨連續(xù)梁梁進(jìn)行計算。按按照荷載組合合1，取1m寬的板條計計算：面板計算簡圖對拱頂頂面板：q＝1.2×11.0×（25×1..0+78..5×0.001）+2.0××1.4＝33.6KKN/m對側(cè)墻面板：q＝1.2×11.0×600.6+6..0×1.44＝81.122KN/m取側(cè)墻模板進(jìn)行行驗算，取荷荷載調(diào)整系數(shù)數(shù)0.85，有：q＝81.122×0.855＝68.955KN/m故：Mmax＝＝0.1055ql2＝0.1055×68.995×0.2282＝0.57KKN.m模板鋼材Q2335，10厚鋼板的截面面力學(xué)參數(shù)截截面慣性矩I和截面抵抗抗矩W分別為:W=1.6××10-5m3；I=8.3××10-8m4所以有：強(qiáng)度驗算：＝990.4N//mm2<=215NN/mm2安全剛度驗驗算：＝0.6444ql4/100EEI＝0.644××66.0××0.28664/（100×22.06×1105×1.8××10-8）＝0.77mmm</2500=1.1mm滿足要求根據(jù)計算結(jié)果，鋼鋼模板面板適適合采用10mm厚的鋼板。（2）模板肋板板計算橫肋布布置按500mm考慮，計算算簡圖如下：：肋板計算簡圖故：Mmaax＝0.1255ql2＝0.1255×68.995×0.552＝2.1KNN.m模板鋼材Q2335，90×566×6鋼板的截面力力學(xué)參數(shù)截面面慣性矩I和截面抵抗抗矩W分別為:W=11.774×10--6m3；I=7.1003×10--7m4所以有：強(qiáng)度驗算：＝1155.5NN/mm2<=215NN/mm2安全剛度驗驗算：＝5ql4/384EEI＝0.3mm<</250==1.1mm滿足要求（3）弧板計算算頂?；“宀捎肁A3δ12鋼板,寬度600mm，邊?；“灏鍖挾?00mm，加強(qiáng)筋采采用鋼板及90*566*6的角鋼，中中心間距230mm。荷載為模模板荷載和自自重。1）對于邊模模弧板，考慮慮中間支座作作用，采用ANSYS分析內(nèi)力如如下：邊模的彎矩圖和和剪力圖最不利的彎矩和和剪力為：＝2238N..m=189488N邊?；“宓慕孛婷媪W(xué)參數(shù)截截面慣性矩I和截面抵抗抗矩W分別為:W=1.88×10-44m3；I=2.7××10-5m4所以有：＝10.8N//mm2<=215NN/mm2安全=52.4NN/mm2<=125N/mm22安全邊模的位移圖采用組合1計算算結(jié)果：剛度驗算：＝22.7mm<</250==20mm滿足要求2）對于頂模弧弧板，采用ANSYS分析內(nèi)力如如下：頂模的彎矩圖和和剪力圖最不利的彎矩和和剪力為：＝2959N..m=100333N頂?；“宓慕孛婷媪W(xué)參數(shù)截截面慣性矩I和截面抵抗抗矩W分別為:W=7.2××10-4m3；I=2.166×10-44m4所以有：＝22.1N//mm2<=215NN/mm2安全=30.5NN/mm2<=125N/mm22安全頂模的位移圖采用組合1計算算結(jié)果：剛度驗算：＝11.0mm<</250==29mm滿足要求（4）模板支架架的計算模板支架按照鋼鋼框架結(jié)構(gòu)計計算，荷載見“二荷載計算”，鋼材Q235，門門架橫梁截面面尺寸250×7700mm，結(jié)構(gòu)為焊焊接工字型，上上下面板δ14，立板為δ12。門架橫梁梁鋼的截面力力學(xué)參數(shù)截面面慣性矩I和截面抵抗抗矩W分別為:W=3.222×1066mm3；I==1.1277×109mm4；立柱截面尺寸2250×（450～750）mm，結(jié)構(gòu)為焊焊接工字型，上上下面板δ14，立板為δ12。圖2支架計算算簡圖采用SAP20000計算，組合2計算結(jié)果如如下：支架彎矩圖支架剪力圖支架軸力圖位置彎矩（KN.mm）剪力（KN）立柱頂124.8193.5立柱中127.2117.0頂梁端部124.8208.5頂梁中1.52.61）立柱計算對各點進(jìn)行受力力驗算，立柱柱最不利的彎彎矩和剪力、軸軸力為：＝1272000N.m=1935000NN＝2109440N所以有：=1935000×2.71144×1006/（4.0799×108×12）＝107.3N/mm22<=125N/mm22安全210940//120644+1272200×1003/（1.15××1.8133×106）＝17.5+661＝78.5N//mm2<=215N//mm2安全采用組合1計算算結(jié)果：剛度驗算：＝33.2mm<</250==14mm滿足要求2）框架梁計算算對各點進(jìn)行受力力驗算，頂梁梁最不利的彎彎矩和剪力、軸軸力為：＝1248000N.m=2085000NN＝1936220N所以有：193620//150644+1248800×1003/（1.15××3.22××106）＝12.8+333.7＝46.5N//mm2<=215NN/mm2安全=2085000×5.27724×1006/（1.1277×109×12）＝81.3N//mm2<=125N/mm22安全采用組合1計算算結(jié)果：剛度驗算：＝55.1mm<</250==18.8mmm滿足要求對橫撐進(jìn)行受力力計算，結(jié)果果滿足要求。（5）底部大梁梁的計算大梁按照簡支梁梁結(jié)構(gòu)計算，不考慮慮中間支座作作用。大梁截截面450×5500mm，上下面板δ14，立板為δ12，鋼材Q235，底底梁的截面力力學(xué)參數(shù)截面面慣性矩I和截面抵抗抗矩W分別為:W=3.44×106mm3；I＝8.49××108mm4；圖3大梁計算簡簡圖采用SAP20000計算，組合2計算結(jié)果如如下：底部大梁彎矩圖圖底部大梁剪力圖圖最不利的彎矩和和剪力、軸力力為：＝13002880N.m=4350110N所以有：＝13002880×1033/（1.15××3.4×1106）＝332N/mmm2>=215NN/mm2=4350100×4.5666×1066/（8.49××108×12）＝194.4N/mm22>=125N/mm22不安全采用組合1計算算結(jié)果：剛度驗算：＝556.6mmm>/250==40mm不滿足要求整體穩(wěn)定性驗算算：＝13002880/（1.6×33400）>=215NN/mm2如果考慮底梁下下的千斤頂?shù)牡闹ё饔?，結(jié)結(jié)構(gòu)是滿足要要求的；如果果不考慮支座座作用，結(jié)構(gòu)構(gòu)靠整個大梁梁受力，則需需加大底梁截截面。臺車4中天天山Ⅳ級圍巖單線線隧道臺車一概況模板臺車就位完完畢，整個臺臺車兩端各設(shè)設(shè)一個底托傳傳力到初支底底面上。臺車車適用于中天天山隧道Ⅳ級圍巖單線線段，鉆爆法法施工，輪廓廓半徑為R==3010~~6750mmm，枕木高高度H=2000mm，鋼鋼軌型號為443Kg/mm(H=1440mm)，過過車凈空為BB×H=3400×4000mmm。臺車中中心高7775mmm，模板高7400mmm。臺車長度10m，二襯混凝凝土灌注厚度度按0.6米計算，一一次澆注成型型。混凝土標(biāo)標(biāo)號c30，w8，s150。模板支架如如圖1。計算參照照《建筑結(jié)構(gòu)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）、《水工混凝土施工規(guī)范》（DL/T5144-2001）、《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50017-2003）。模板支架圖二荷載計算（1）荷載計算算1）上部垂直荷荷載永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值值：上部鋼筋混凝土土自重標(biāo)準(zhǔn)值值：2.0××0.6×77.3×255＝219KN模板自重標(biāo)準(zhǔn)值值：2.0××7.3×00.01×778.5＝11.4KKN弧板自重標(biāo)準(zhǔn)值值：7.3×（0.6×00.012++0.4×00.012）×78.5＝6.9KN臺梁立立柱自重：0.00668×(1..9+0.99)×2×778.5＝3.0KNN上部縱縱梁自重：（0.22××2+0.55）×0.0112×2×22×78.55＝3.54KKN可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值值：施工人人員及設(shè)備荷荷載標(biāo)準(zhǔn)值：：2.5KN//m2振搗混混凝土?xí)r產(chǎn)生生的荷載標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值：2.0KNN/m22）中部側(cè)向荷荷載永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值值：新澆注混凝土對對模板側(cè)面的的壓力標(biāo)準(zhǔn)值值：＝0.22×225×8×11.2×1..15×100.5＝60.6KKN/m2＝25×2.77＝67.5KKN/m2取兩者中的較小小值，故最大大壓力為60.6KKN/m2有效壓力高度hh＝2.42mm換算為集中荷載載：60.6××[(5.55-2.422)+2.442/2]＝260.00KN其中：F——新新澆混凝土對對模板的最大大側(cè)壓力；——混凝土的表表觀密度；——新澆混凝土土的初凝時間間；——混凝土的澆澆筑速度；——混凝土側(cè)壓壓力計算位置置處至新澆混混凝土頂面的的總高度；——外加劑影響響修正系數(shù)；；——混凝土坍落落度影響修正正系數(shù)——有效壓力高高度?？勺兒奢d標(biāo)準(zhǔn)值值：傾倒混凝凝土荷載值：：2.0KN//m2振搗混凝凝土?xí)r產(chǎn)生的的荷載標(biāo)準(zhǔn)值值：4.0KN//m2（2）荷載組合合1）組合1恒載↓×1.2＋活載↓×1.42）組合2恒載↓×1.0＋活載↓×1.0三、鋼模板設(shè)計計鋼模板的作用是是保持隧洞襯襯砌混凝土澆澆筑的外形及及承擔(dān)混凝土土澆筑載荷。鋼鋼模板主要由由面板、弧形形板、支撐角角鋼、立筋板板、活動鉸構(gòu)構(gòu)成，活動鉸鉸將其分成幾幾段，利用連連接螺栓合成成整理。A）設(shè)計假定：：面板弧形板板按照雙鉸耳耳設(shè)計，最大大正負(fù)彎矩區(qū)區(qū)采用加強(qiáng)措措施；面板按按四邊支撐或或三邊支撐一一邊自由板計計算。B）荷載及其組組合：頂拱鋼鋼模面板的計計算荷載包括括設(shè)計襯砌混混凝土澆筑荷荷載、允許超超挖及局部過過大超挖部分分的混凝土澆澆筑荷載和面面板的自重等等。q=q0+qq1+q2+q3式中q—面板計算載載荷q0—面板自重重，按照初選選面板厚度計計算；q1—設(shè)計襯砌砌混凝土荷載載，q1=γhγ—鋼筋混凝土土容重h—設(shè)計襯砌厚厚度；q2—允許超挖挖部分的混凝凝土載荷((按允許0.2—0.3m計)q3—局部過大大超挖部分回回填的混凝土土荷載（不包包括允許超挖挖部分），為為1.2m。q4—含義同，僅僅加載部位有有異；q5—混凝土側(cè)側(cè)壓力。q5=γRR，+CR，—內(nèi)部插入入震搗器影響響半徑，采用用0.75m；C—混凝土入倉倉對模板的沖沖擊力，目前前，設(shè)計中采采用0.2tff/m2。；荷載荷載組組合q0設(shè)計襯砌混凝土土q1允許超挖部分回回填q2局部過大超挖回回q3同q3,加載部部位有q4混凝土側(cè)壓力qq5面板q1+q2++q3弧形板設(shè)計情況I(頂頂拱澆筑完時時)q0+q1+q2設(shè)計情況II（側(cè)側(cè)墻澆筑到頂頂拱時）q5校核情況I（中中間1/4跨有局部超超挖時）q0+q1+q2+q4校核情況II（半半跨有局部超超挖時）q0+q1++q2+q3（1）模板面板板計算面板是是以肋板為支支座的連續(xù)梁梁，可簡化為為五跨連續(xù)梁梁進(jìn)行計算。按按照荷載組合合1，取1m寬的板條計計算：面板計算簡圖對拱頂頂面板：q＝1.2×11.0×（25×1..0+78..5×0.001）+2.0××1.4＝33.6KKN/m對側(cè)墻面板：q＝1.2×11.0×600.6+6..0×1.44＝81.122KN/m取側(cè)墻模板進(jìn)行行驗算，取荷荷載調(diào)整系數(shù)數(shù)0.85，有：q＝81.122×0.855＝68.955KN/m故：Mmax＝＝0.1055ql2＝0.1055×68.995×0.2282＝0.57KKN.m模板鋼材Q2335，10厚鋼板的截面面力學(xué)參數(shù)截截面慣性矩I和截面抵抗抗矩W分別為:W=1.6××10-5m3；I=8.3××10-8m4所以有：強(qiáng)度驗算：＝990.4N//mm2<=215NN/mm2安全剛度驗驗算：＝0.6444ql4/100EEI＝0.644××66.0××0.28664/（100×22.06×1105×1.8××10-8）＝0.77mmm</2500=1.1mm滿足要求根據(jù)計算結(jié)果，鋼鋼模板面板適適合采用10mm厚的鋼板。（2）模板肋板板計算橫肋布布置按500mm考慮，計算算簡圖如下：：肋板計算簡圖故：Mmaax＝0.1255ql2＝0.1255×68.995×0.552＝2.1KNN.m模板鋼材Q2335，90×566×6鋼板的截面力力學(xué)參數(shù)截面面慣性矩I和截面抵抗抗矩W分別為:W=11.774×10--6m3；I=7.1003×10--7m4所以有：強(qiáng)度驗算：＝1155.5NN/mm2<=215NN/mm2安全剛度驗驗算：＝5ql4/384EEI＝0.3mm<</250==1.1mm滿足要求（3）弧板計算算頂?；“宀捎肁A3δ12鋼板,寬度600mm，邊?；“灏鍖挾?00mm，加強(qiáng)筋采采用鋼板及90*566*6的角鋼，中中心間距230mm。荷載為模模板荷載和自自重。1）對于邊模模弧板，考慮慮中間支座作作用，采用ANSYS分析內(nèi)力如如下：邊模的彎矩圖和和剪力圖最不利的彎矩和和剪力為：＝9257N..m=248711N邊?；“宓慕孛婷媪W(xué)參數(shù)截截面慣性矩I和截面抵抗抗矩W分別為:W=1.88×10-44m3；I