隧道衬砌台车受力计算书

PAGEPAGE47隧道衬砌台车受受力计算书书一概况模板台车就位完完完毕，整整个台台车两端端各设设一个底底托传传力到初初支底底面上。台台车车适用于于佰信信特双线线隧道道出口，轮轮廓廓半径为为R==40100--77550mmm，枕木木高高度H=22000mmm，钢钢轨型号号为443Kgg/mm(H==1440mmm)，过过车净空空为BB×H=5000×4000mmm。台台车中心心高888255mmm，模板高高82250mmm。台台车长度10m，二衬混混凝凝土灌注注厚度度按0.6米计算，一一一次浇注注成型型。混凝凝土标标号c300，w8，s1500。模板支架架如如图1。计算参参照照《建筑结结构构荷载规规范》（GGB500009--20011）、《混凝凝土结构工工程施工质质量验收规规范》（GB5502044-20022）、《水工工混凝土施施工规范》（DL//T51444-20001）、《钢结构设设计规范》（GGB500017-22003）。模板支架图二荷载计算（1）荷载计算算1）上部垂直荷荷荷载永久荷载标准值值值：上部钢筋混凝土土土自重标准准值值：2.00××0.66×99.277×225＝278..11KN模板自重标准值值值：2.00××9.227××0.001××78..5＝14.5555KN弧板自重标准值值值：9.2277×（0.6××00.0112++0.44×00.0112）×78..5＝8.733KNN台梁立柱自重：：：0.000668×（1.755++0.6）×2×7788.5＝2.511KKN上部纵梁自重：：：0.222××0.55×22×2××788.5＝34.5544KN可变荷载标准值值值：施工人人人员及设设备荷荷载标准准值：：2.5KNN//m2振捣混混混凝土时时产生生的荷载载标准准值：2.0KKNN/m22）中部侧向荷荷荷载永久荷载标准值值值：新浇注混凝土对对对模板侧侧面的的压力标标准值值：＝0.22×2225×8××11.2××1..15××100.5＝60.66KKN/mm2＝25×3.333＝82.55KKN/mm2取两者中的较小小小值，故故最大大压力为60.66KKN/mm2有效压力高度hhh＝2.422mm换算为集中荷载载载：60.6×4...5/2＝136..335KNN其中：F——新新新浇混凝凝土对对模板的的最大大侧压力力；——混凝土的表表观观密度；——新浇混凝土土的的初凝时间间间；——混凝土的浇浇筑筑速度；——混凝土侧压压力力计算位置置置处至新新浇混混凝土顶顶面的的总高度度；——外加剂影响响修修正系数；；；——混凝土坍落落度度影响修正正正系数——有效压力高高度度。可变荷载标准值值值：倾倒混凝凝凝土荷载载值：：2.0KNN//m2振捣混凝凝凝土时产产生的的荷载标标准值值：4.0KNN//m2（2）荷载组合合1）组合1恒载↓×1.2＋活载↓×1.442）组合2恒载↓×1.0＋活载↓×1.00三、钢模板设计计计钢模板的作用是是是保持隧隧洞衬衬砌混凝凝土浇浇筑的外外形及及承担混混凝土土浇筑载载荷。钢钢模板主主要由由面板、弧弧形形板、支支撑角角钢、立立筋板板、活动动铰构构成，活活动铰铰将其分分成几几段，利利用连连接螺栓栓合成成整理。A）设计假定：：：面板弧形形板板按照双双铰耳耳设计，最最大大正负弯弯矩区区采用加加强措措施；面面板按按四边支支撑或或三边支支撑一一边自由由板计计算。B）荷载及其组组组合：顶拱拱钢钢模面板板的计计算荷载载包括括设计衬衬砌混混凝土浇浇筑荷荷载、允允许超超挖及局局部过过大超挖挖部分分的混凝凝土浇浇筑荷载载和面面板的自自重等等。q=q0+qqq1+q2+q3式中q—面板计算算载载荷q0—面板自重重，按按照初选选面板厚厚度计计算；q1—设计衬砌砌混凝凝土荷载载，q1=γhγ—钢筋混凝土土容容重h—设计衬砌厚厚度度；q2—允许超挖挖部分分的混凝凝土载荷荷(按允许0.2—0.3m计)q3—局部过大大超挖挖部分回回填的混混凝土土荷载（不不包包括允许许超挖挖部分），为为1.2m。q4—含义同，仅仅加加载部位有有有异；q5—混凝土侧侧压力力。q5=γRRR，+CR，—内部插入入震捣捣器影响响半径，采采用用0.755m；C—混凝土入仓仓对对模板的冲冲冲击力，目目前前，设计计中采采用0.2ttff/m2。；荷载荷载组组合合q0设计衬砌混凝土土土q1允许超挖部分回回回填q2局部过大超挖回回回q3同q3,加载部部位有q4混凝土侧压力qqq5面板q1+q2++q3弧形板设计情况I(顶顶顶拱浇筑筑完时时)q0+q1++q2设计情况II（侧侧墙浇筑筑到顶顶拱时）q5校核情况I（中中中间1/4跨有局部部超超挖时）q0+q1++q2+qq4校核情况II（半半跨有局局部超超挖时）q0+q1++q2+q3（1）模板面板板计计算面板是是是以肋板板为支支座的连连续梁梁，可简简化为为五跨连连续梁梁进行计计算。按按照荷载载组合合1，取1m宽的板条条计计算：面板计算简图对拱顶顶顶面板：：q＝1.2×11..0×（25×11..0+778..5×00.001）+2.00××1.4＝33.66KKN/mm对侧墙面板：q＝1.2×11..0×6000.6++6..0×11.44＝81.1122KN//m取侧墙模板进行行行验算，取取荷荷载调整整系数数0.85，有：q＝81.122××0.8555＝68.9955KN//m故：Mmax＝＝0..1055ql2＝0.10055×688.995×00.2282＝0.577KKN.mm模板钢材Q23335，10厚钢板的截截面面力学参参数截截面惯性性矩I和截面抵抵抗抗矩W分别为:W==1..6×110--5m3；I==8..3×110--8m4所以有：强度验算：＝9990.44N//mm2<=2155NN/mmm2安全刚度验验验算：＝0.64444ql4/1000EEI＝0.644×××66.00××0.228664/（100××22.066×1105×1.88××10-88）＝0.77mmmm</25500=1.11mm满足要求求根据计算结果，钢钢模板面板适适合采用10mm厚的钢板。（2）模板肋板板计计算横肋布布布置按500mmm考虑，计计算算简图如如下：：肋板计算简图故：Mmaax＝0.12255ql2＝0.12255×688.995×00.552＝2.1KKNN.m模板钢材Q23335，90×5566×6钢板的截面面力力学参数数截面面惯性矩I和截面抵抵抗抗矩W分别为:W==111.744×110-6m3；I==7..1033×110-7m4所以有：强度验算：＝11155..5NN/mmm2<=2155NN/mmm2安全刚度验验验算：＝5ql4/3844EEI＝0.3mm<<</2500==1.1mmm满足要求求（3）弧板计算算顶模弧板采用AAA3δ12钢板,宽度600mmm，边模弧弧板板宽度300mmm，加强筋筋采采用钢板板及90*5566*6的角钢，中中中心间距230mmm。荷载为为模模板荷载载和自自重。1）对于边边模模弧板，考考虑虑中间支支座作作用，采采用ANSYYS分析内力力如如下：边模的弯矩图和和和剪力图图最不利的弯矩和和和剪力为为：＝10326NNN.m=2697755N边模弧板的截面面面力学参参数截截面惯性性矩I和截面抵抵抗抗矩W分别为:W==11.8××100-4m3；I==2..7×110--5m4所以有：＝49.9N///mm2<=2155NN/mmm2安全=50.0NNN/mm22<=1255N/mmm22安全边模的位移图采用组合1计算算算结果：：刚度验算：＝888.255mmm</25500=24..33mm满足要求求2）对于顶模弧弧弧板，采用用ANSYYS分析内力力如如下：顶模的弯矩图和和和剪力图图最不利的弯矩和和和剪力为为：＝3802N...m=1369988N顶模弧板的截面面面力学参参数截截面惯性性矩I和截面抵抵抗抗矩W分别为:W==7..2×110--4m3；I=2.1166×100-44m4所以有：＝25.2N///mm2<=2155NN/mmm2安全=35.2NNN/mm22<=1255N/mmm22安全顶模的位移图采用组合1计算算算结果：：刚度验算：＝000.544mmm</25500=29..77mm满足要求求（4）模板支架架的计计算模板支架按照钢钢钢框架结结构计计算，荷载载见“二荷载计算”，钢材Q2355，门门架横梁梁截面面尺寸250××7700mmm，结构为为焊焊接工字字型，上上下面板δ14，立板为δ12。门架横横梁梁钢的截面面力力学参数数截面面惯性矩I和截面抵抵抗抗矩W分别为:W==33.222×1106mm3；II==1.12277×1009mm4；立柱截面尺寸22250××4550mm，结构为为焊焊接工字字型，上上下面板δ14，立板为δ12。立柱的的截面面力学参参数截截面惯性性矩I和截面抵抵抗抗矩W分别为:W=1..8813××1006mm3；II=4.07799×1008mm4；图2支架计算算算简图采用SAP200000计算，组组合2计算结果果如如下：支架弯矩图支架剪力图支架轴力图位置弯矩（KN.mmm）剪力（KN）立柱顶88.979.7立柱中37.018.4立柱下58.343.0顶梁端部88.9158.9顶梁边66.4151.7顶梁中9.783.3斜撑5.61.21）立柱计算对各点进行受力力力验算，立立柱柱最不利利的弯弯矩和剪剪力、轴轴力为：＝88900NNN.m=7970000NN＝15944330N所以有：=16.0NNN/mm22<=1255N/mmm22安全10.2+1444.8NN//mm2<=215NN//mm2安全采用组合1计算算算结果：：刚度验算：＝111.6mmm<</2500==18mm满足要求求2）框架梁计算算算对各点进行受力力力验算，顶顶梁梁最不利利的弯弯矩和剪剪力、轴轴力为：＝88900NNN.m=15899000NN＝7974400N所以有：6.6+27...6N/mmmm2<=2155NN/mmm2安全=31.9NNN/mm22<=1255N/mmm22安全采用组合1计算算算结果：：刚度验算：＝111.2mmm<</2500==22mm满足要求求对横撑进行受力力力计算，结结果果满足要要求。（5）底部大梁梁的计计算大梁按照简支梁梁梁结构计算算，不考虑虑中间支支座作作用。大大梁截截面450××5500mmm，上下面面板δ14，立板为δ12，钢材Q2355，底底梁的截面面力力学参数数截面面惯性矩I和截面抵抵抗抗矩W分别为:W==33.4××1006mm3；I＝8.49××1108mm4；图3大梁计算简简图图采用SAP200000计算，组组合2计算结果果如如下：底部大梁弯矩图图图底部大梁剪力图图图最不利的弯矩和和和剪力、轴轴力力为：＝155462220N.mm==51977990N所以有：＝397.6NNN/mm22>=2155NN/mmm2=233.0N/mmm22>=1255N/mmm22不安全采用组合1计算算算结果：：刚度验算：＝6667.88mmm</25500=40mm不满足要求求整体稳定性验算算算：＝155462220/（1.6××33400）>=2155NN/mmm2如果考虑底梁下下下的千斤斤顶的的支座作作用，结结构是满满足要要求的；；如果果不考虑虑支座座作用，结结构构靠整个个大梁梁受力，则则需需加大底底梁截截面。台车2佰信信特特双线出口口口台车一概况模板台车就位完完完毕，整整个台台车两端端各设设一个底底托传传力到初初支底底面上。台台车车适用于于佰信信特双线线隧道道进口，轮轮廓廓半径为为R==54500mmm，枕木高高度度H=20000mm，钢钢轨轨型号为为433Kg//m((H=14400mm))，过过车净空空为BB×H=6000×4000mmm。台台车中心心高88775mmm，模板板高8400mmm。台车车长度10m，二衬混混凝凝土灌注注厚度度按0.6米计算，一一一次浇注注成型型。混凝凝土标标号c300，w8，s1500。模板支架架如如图1。计算参参照照《建筑结结构构荷载规规范》（GGB500009--20011）、《混凝凝土结构工工程施工质质量验收规规范》（GB5502044-20022）、《水工工混凝土施施工规范》（DL//T51444-20001）、《钢结构设设计规范》（GGB500017-22003）。模板支架图二荷载计算（1）荷载计算算1）上部垂直荷荷荷载永久荷载标准值值值：上部钢筋混凝土土土自重标准准值值：2.00××0.66×110.88×225＝324KNN模板自重标准值值值：2.00××10..8××0.001××78..5＝17.00KKN弧板自重标准值值值：10..88×（0.6××00.0112++0.44×00.0112）×78..5＝10.22KNN台梁立立立柱自重重：0.000668×（1.8++11.0）×2×7788.5＝3.0KKNN上部纵纵纵梁自重重：（0.222××2+00.55）×0.00112×22×22×788.55＝3.544KKN可变荷载标准值值值：施工人人人员及设设备荷荷载标准准值：：2.5KNN//m2振捣混混混凝土时时产生生的荷载载标准准值：2.0KKNN/m22）中部侧向荷荷荷载永久荷载标准值值值：新浇注混凝土对对对模板侧侧面的的压力标标准值值：＝0.22×2225×8××11.2××1..15××100.5＝60.66KKN/mm2＝25×3.333＝82.55KKN/mm2取两者中的较小小小值，故故最大大压力为60.66KKN/mm2有效压力高度hhh＝2.422mm换算为集中荷载载载：60.6×××[(66.33-2..422)+22.442/22]＝308..445KNN其中：F——新新新浇混凝凝土对对模板的的最大大侧压力力；——混凝土的表表观观密度；——新浇混凝土土的的初凝时间间间；——混凝土的浇浇筑筑速度；——混凝土侧压压力力计算位置置置处至新新浇混混凝土顶顶面的的总高度度；——外加剂影响响修修正系数；；；——混凝土坍落落度度影响修正正正系数——有效压力高高度度。可变荷载标准值值值：倾倒混凝凝凝土荷载载值：：2.0KNN//m2振捣混凝凝凝土时产产生的的荷载标标准值值：4.0KNN//m2（2）荷载组合合1）组合1恒载↓×1.2＋活载↓×1.442）组合2恒载↓×1.0＋活载↓×1.00三、钢模板设计计计钢模板的作用是是是保持隧隧洞衬衬砌混凝凝土浇浇筑的外外形及及承担混混凝土土浇筑载载荷。钢钢模板主主要由由面板、弧弧形形板、支支撑角角钢、立立筋板板、活动动铰构构成，活活动铰铰将其分分成几几段，利利用连连接螺栓栓合成成整理。A）设计假定：：：面板弧形形板板按照双双铰耳耳设计，最最大大正负弯弯矩区区采用加加强措措施；面面板按按四边支支撑或或三边支支撑一一边自由由板计计算。B）荷载及其组组组合：顶拱拱钢钢模面板板的计计算荷载载包括括设计衬衬砌混混凝土浇浇筑荷荷载、允允许超超挖及局局部过过大超挖挖部分分的混凝凝土浇浇筑荷载载和面面板的自自重等等。q=q0+qqq1+q2+q3式中q—面板计算算载载荷q0—面板自重重，按按照初选选面板厚厚度计计算；q1—设计衬砌砌混凝凝土荷载载，q1=γhγ—钢筋混凝土土容容重h—设计衬砌厚厚度度；q2—允许超挖挖部分分的混凝凝土载荷荷((按允许0.2—0.3m计)q3—局部过大大超挖挖部分回回填的混混凝土土荷载（不不包包括允许许超挖挖部分），为为1.2m。q4—含义同，仅仅加加载部位有有有异；q5—混凝土侧侧压力力。q5=γRRR，+CR，—内部插入入震捣捣器影响响半径，采采用用0.755m；C—混凝土入仓仓对对模板的冲冲冲击力，目目前前，设计计中采采用0.2ttff/m2。；荷载荷载组组合合q0设计衬砌混凝土土土q1允许超挖部分回回回填q2局部过大超挖回回回q3同q3,加载部部位有q4混凝土侧压力qqq5面板q1+q2++q3弧形板设计情况I(顶顶顶拱浇筑筑完时时)q0+q1++q2设计情况II（侧侧墙浇筑筑到顶顶拱时）q5校核情况I（中中中间1/4跨有局部部超超挖时）q0+q1++q2+qq4校核情况II（半半跨有局局部超超挖时）q0+q1++q2+q3（1）模板面板板计计算面板是是是以肋板板为支支座的连连续梁梁，可简简化为为五跨连连续梁梁进行计计算。按按照荷载载组合合1，取1m宽的板条条计计算：面板计算简图对拱顶顶顶面板：：q＝1.2×11..0×（25×11..0+778..5×00.001）+2.00××1.4＝33.66KKN/mm对侧墙面板：q＝1.2×11..0×6000.6++6..0×11.44＝81.1122KN//m取侧墙模板进行行行验算，取取荷荷载调整整系数数0.85，有：q＝81.122××0.8555＝68.9955KN//m故：Mmax＝＝0..1055ql2＝0.10055×688.995×00.2282＝0.577KKN.mm模板钢材Q23335，10厚钢板的截截面面力学参参数截截面惯性性矩I和截面抵抵抗抗矩W分别为:W=1.6×××10-55m3；I=8.3×××10-88m4所以有：强度验算：＝9990.44N//mm2<=2155NN/mmm2安全刚度验验验算：＝0.64444ql4/1000EEI＝0.644×××66.00××0.228664/（100××22.066×1105×1.88××10-88）＝0.77mmmm</25500=1.11mm满足要求求根据计算结果，钢钢模板面板适适合采用10mm厚的钢板。（2）模板肋板板计计算横肋布布布置按500mmm考虑，计计算算简图如如下：：肋板计算简图故：Mmaax＝0.12255ql2＝0.12255×688.995×00.552＝2.1KKNN.m模板钢材Q23335，90×5566×6钢板的截面面力力学参数数截面面惯性矩I和截面抵抵抗抗矩W分别为:W=11.7774×110--6m3；I=7.10003×110--7m4所以有：强度验算：＝11155..5NN/mmm2<=2155NN/mmm2安全刚度验验验算：＝5ql4/3844EEI＝0.3mm<<</2500==1.1mmm满足要求求（3）弧板计算算顶模弧板采用AAA3δ12钢板,宽度600mmm，边模弧弧板板宽度300mmm，加强筋筋采采用钢板板及90*5566*6的角钢，中中中心间距230mmm。荷载为为模模板荷载载和自自重。1）对于边边模模弧板，考考虑虑中间支支座作作用，采采用ANSYYS分析内力力如如下：边模的弯矩图和和和剪力图图最不利的弯矩和和和剪力为为：＝14139NNN.m=2903366N边模弧板的截面面面力学参参数截截面惯性性矩I和截面抵抵抗抗矩W分别为:W=1.888×100-44m3；I=2.77××10-55m4所以有：＝68.3N///mm2<=2155NN/mmm2安全=65.4NNN/mm22<=1255N/mmm22安全边模的位移图采用组合1计算算算结果：：刚度验算：＝666.2mmm<</2500==23.77mmm满足要求求2）对于顶模弧弧弧板，采用用ANSYYS分析内力力如如下：顶模的弯矩图和和和剪力图图最不利的弯矩和和和剪力为为：＝2809N...m=99233N顶模弧板的截面面面力学参参数截截面惯性性矩I和截面抵抵抗抗矩W分别为:W=7.2×××10-44m3；I=2.1166×100-44m4所以有：＝20.1N///mm2<=2155NN/mmm2安全=30.2NNN/mm22<=1255N/mmm22安全顶模的位移图采用组合1计算算算结果：：刚度验算：＝111.1mmm<</2500==36mm满足要求求（4）模板支架架的计计算模板支架按照钢钢钢框架结结构计计算，荷载载见“二荷载计算”，钢材Q2355，门门架横梁梁截面面尺寸250××7700mmm，结构为为焊焊接工字字型，上上下面板δ14，立板为δ12。门架横横梁梁钢的截面面力力学参数数截面面惯性矩I和截面抵抵抗抗矩W分别为:W=3.2222×11066mm3；II==1.12277×1009mm4；立柱截面尺寸22250××4550mm，结构为为焊焊接工字字型，上上下面板δ14，立板为δ12。立柱的的截面面力学参参数截截面惯性性矩I和截面抵抵抗抗矩W分别为:W=1.81333×1006mm3；II=44.0779××108mm4；图2支架计算算算简图采用SAP200000计算，组组合2计算结果果如如下：支架弯矩图支架剪力图支架轴力图位置弯矩（KN.mmm）剪力（KN）立柱顶181.4188.8立柱中167.888.8立柱下96.0132.2顶梁端部181.4182.1顶梁中89.081.0斜撑24.38.81）立柱计算对各点进行受力力力验算，立立柱柱最不利利的弯弯矩和剪剪力、轴轴力为：＝18140000N.m=18888000NN＝18211555N所以有：=18880000×2.771144××1006/（4.07799×1008×12）＝104.7N/mmm22<=1255N/mmm22安全182155///1200644+18814400××1003/（1.155××1.88133×1006）＝15.1+8887＝102..11N/mmmm2<=215NN//mm2安全采用组合1计算算算结果：：刚度验算：＝333.4mmm<</2500==19mm满足要求求2）框架梁计算算算对各点进行受力力力验算，顶顶梁梁最不利利的弯弯矩和剪剪力、轴轴力为：＝18140000N.m=18211000NN＝18877660N所以有：188760///1500644+18814400××1003/（1.155××3.222××106）＝12.5+4448.999＝61.55N//mm2<=2155NN/mmm2安全=18210000×5.227724××1006/（1.12277×1009×12）＝71.0N///mm2<=1255N/mmm22安全采用组合1计算算算结果：：刚度验算：＝444.3mmm<</2500==26mm满足要求求对横撑进行受力力力计算，结结果果满足要要求。（5）底部大梁梁的计计算大梁按照简支梁梁梁结构计算算，不考虑虑中间支支座作作用。大大梁截截面450××5500mmm，上下面面板δ14，立板为δ12，钢材Q2355，底底梁的截面面力力学参数数截面面惯性矩I和截面抵抵抗抗矩W分别为:W=3.444×1006mm3；I＝8.49××1108mm4；图3大梁计算简简图图采用SAP200000计算，组组合2计算结果果如如下：底部大梁弯矩图图图底部大梁剪力图图图最不利的弯矩和和和剪力、轴轴力力为：＝168673330N.mm=56388330N所以有：＝168673330×10033/（1.155××3.44×1106）＝431.4NNN/mm22>=2155NN/mmm2=56383000×4.55666×11066/（8.499××108×12）＝252.0N/mmm22>=1255N/mmm22不安全采用组合1计算算算结果：：刚度验算：＝7778.88mmm</25500=40mm不满足要求求整体稳定性验算算算：＝168673330/（1.6××33400）>=2155NN/mmm2如果考虑底梁下下下的千斤斤顶的的支座作作用，结结构是满满足要要求的；；如果果不考虑虑支座座作用，结结构构靠整个个大梁梁受力，则则需需加大底底梁截截面。台车3中天天山山TBM台车一概况模板台车就位完完完毕，整整个台台车两端端各设设一个底底托传传力到初初支底底面上。台台车车适用于于中天天山TBM隧道，轮轮廓廓半径为为R==44000mmm，枕木高高度度H=20000mm，钢钢轨轨型号为为433Kg//m((H=14400mm))，过过车净空空为BB×H=4200×42200mmm。台车车中中心高7825mmmm，模板高7450mmmm。台车长长度10m，二衬混混凝凝土灌注注厚度度按0.6米计算，一一一次浇注注成型型。混凝凝土标标号c300，w8，s1500。模板支架架如如图1。计算参参照照《建筑结结构构荷载规规范》（GGB500009--20011）、《混凝凝土结构工工程施工质质量验收规规范》（GB5502044-20022）、《水工工混凝土施施工规范》（DL//T51444-20001）、《钢结构设设计规范》（GGB500017-22003）。模板支架图二荷载计算（1）荷载计算算1）上部垂直荷荷荷载永久荷载标准值值值：上部钢筋混凝土土土自重标准准值值：2.00××0.66×88.5××255＝255KNN模板自重标准值值值：2.00××8.55×00.011×778.5＝13.33KKN弧板自重标准值值值：8.55×（0.6××00.0112++0.44×00.0112）×78..5＝8.0KNN台梁立立立柱自重重：0.000668×11.77×2××788.5＝1.8KKNN上部纵纵纵梁自重重：（0.222××2+00.55）×0.00112×22×22×788.55＝3.544KKN可变荷载标准值值值：施工人人人员及设设备荷荷载标准准值：：2.5KNN//m2振捣混混混凝土时时产生生的荷载载标准准值：2.0KKNN/m22）中部侧向荷荷荷载永久荷载标准值值值：新浇注混凝土对对对模板侧侧面的的压力标标准值值：＝0.22×2225×8××11.2××1..15××100.5＝60.66KKN/mm2＝25×2.555＝62.55KKN/mm2取两者中的较小小小值，故故最大大压力为60.66KKN/mm2有效压力高度hhh＝2.422mm换算为集中荷载载载：60.6×××[(55-22.422)++2.442//2]＝229..667KNN其中：F——新新新浇混凝凝土对对模板的的最大大侧压力力；——混凝土的表表观观密度；——新浇混凝土土的的初凝时间间间；——混凝土的浇浇筑筑速度；——混凝土侧压压力力计算位置置置处至新新浇混混凝土顶顶面的的总高度度；——外加剂影响响修修正系数；；；——混凝土坍落落度度影响修正正正系数——有效压力高高度度。可变荷载标准值值值：倾倒混凝凝凝土荷载载值：：2.0KNN//m2振捣混凝凝凝土时产产生的的荷载标标准值值：4.0KNN//m2（2）荷载组合合1）组合1恒载↓×1.2＋活载↓×1.442）组合2恒载↓×1.0＋活载↓×1.00三、钢模板设计计计钢模板的作用是是是保持隧隧洞衬衬砌混凝凝土浇浇筑的外外形及及承担混混凝土土浇筑载载荷。钢钢模板主主要由由面板、弧弧形形板、支支撑角角钢、立立筋板板、活动动铰构构成，活活动铰铰将其分分成几几段，利利用连连接螺栓栓合成成整理。A）设计假定：：：面板弧形形板板按照双双铰耳耳设计，最最大大正负弯弯矩区区采用加加强措措施；面面板按按四边支支撑或或三边支支撑一一边自由由板计计算。B）荷载及其组组组合：顶拱拱钢钢模面板板的计计算荷载载包括括设计衬衬砌混混凝土浇浇筑荷荷载、允允许超超挖及局局部过过大超挖挖部分分的混凝凝土浇浇筑荷载载和面面板的自自重等等。q=q0+qqq1+q2+q3式中q—面板计算算载载荷q0—面板自重重，按按照初选选面板厚厚度计计算；q1—设计衬砌砌混凝凝土荷载载，q1=γhγ—钢筋混凝土土容容重h—设计衬砌厚厚度度；q2—允许超挖挖部分分的混凝凝土载荷荷((按允许0.2—0.3m计)q3—局部过大大超挖挖部分回回填的混混凝土土荷载（不不包包括允许许超挖挖部分），为为1.2m。q4—含义同，仅仅加加载部位有有有异；q5—混凝土侧侧压力力。q5=γRRR，+CR，—内部插入入震捣捣器影响响半径，采采用用0.755m；C—混凝土入仓仓对对模板的冲冲冲击力，目目前前，设计计中采采用0.2ttff/m2。；荷载荷载组组合合q0设计衬砌混凝土土土q1允许超挖部分回回回填q2局部过大超挖回回回q3同q3,加载部部位有q4混凝土侧压力qqq5面板q1+q2++q3弧形板设计情况I(顶顶顶拱浇筑筑完时时)q0+q1++q2设计情况II（侧侧墙浇筑筑到顶顶拱时）q5校核情况I（中中中间1/4跨有局部部超超挖时）q0+q1++q2+qq4校核情况II（半半跨有局局部超超挖时）q0+q1++q2+q3（1）模板面板板计计算面板是是是以肋板板为支支座的连连续梁梁，可简简化为为五跨连连续梁梁进行计计算。按按照荷载载组合合1，取1m宽的板条条计计算：面板计算简图对拱顶顶顶面板：：q＝1.2×11..0×（25×11..0+778..5×00.001）+2.00××1.4＝33.66KKN/mm对侧墙面板：q＝1.2×11..0×6000.6++6..0×11.44＝81.1122KN//m取侧墙模板进行行行验算，取取荷荷载调整整系数数0.85，有：q＝81.122××0.8555＝68.9955KN//m故：Mmax＝＝0..1055ql2＝0.10055×688.995×00.2282＝0.577KKN.mm模板钢材Q23335，10厚钢板的截截面面力学参参数截截面惯性性矩I和截面抵抵抗抗矩W分别为:W=1.6×××10-55m3；I=8.3×××10-88m4所以有：强度验算：＝9990.44N//mm2<=2155NN/mmm2安全刚度验验验算：＝0.64444ql4/1000EEI＝0.644×××66.00××0.228664/（100××22.066×1105×1.88××10-88）＝0.77mmmm</25500=1.11mm满足要求求根据计算结果，钢钢模板面板适适合采用10mm厚的钢板。（2）模板肋板板计计算横肋布布布置按500mmm考虑，计计算算简图如如下：：肋板计算简图故：Mmaax＝0.12255ql2＝0.12255×688.995×00.552＝2.1KKNN.m模板钢材Q23335，90×5566×6钢板的截面面力力学参数数截面面惯性矩I和截面抵抵抗抗矩W分别为:W=11.7774×110--6m3；I=7.10003×110--7m4所以有：强度验算：＝11155..5NN/mmm2<=2155NN/mmm2安全刚度验验验算：＝5ql4/3844EEI＝0.3mm<<</2500==1.1mmm满足要求求（3）弧板计算算顶模弧板采用AAA3δ12钢板,宽度600mmm，边模弧弧板板宽度300mmm，加强筋筋采采用钢板板及90*5566*6的角钢，中中中心间距230mmm。荷载为为模模板荷载载和自自重。1）对于边边模模弧板，考考虑虑中间支支座作作用，采采用ANSYYS分析内力力如如下：边模的弯矩图和和和剪力图图最不利的弯矩和和和剪力为为：＝2238N...m=1894488N边模弧板的截面面面力学参参数截截面惯性性矩I和截面抵抵抗抗矩W分别为:W=1.888×100-44m3；I=2.77××10-55m4所以有：＝10.8N///mm2<=2155NN/mmm2安全=52.4NNN/mm22<=1255N/mmm22安全边模的位移图采用组合1计算算算结果：：刚度验算：＝222.7mmm<</2500==20mm满足要求求2）对于顶模弧弧弧板，采用用ANSYYS分析内力力如如下：顶模的弯矩图和和和剪力图图最不利的弯矩和和和剪力为为：＝2959N...m=1003333N顶模弧板的截面面面力学参参数截截面惯性性矩I和截面抵抵抗抗矩W分别为:W=7.2×××10-44m3；I=2.1166×100-44m4所以有：＝22.1N///mm2<=2155NN/mmm2安全=30.5NNN/mm22<=1255N/mmm22安全顶模的位移图采用组合1计算算算结果：：刚度验算：＝111.0mmm<</2500==29mm满足要求求（4）模板支架架的计计算模板支架按照钢钢钢框架结结构计计算，荷载载见“二荷载计算”，钢材Q2355，门门架横梁梁截面面尺寸250××7700mmm，结构为为焊焊接工字字型，上上下面板δ14，立板为δ12。门架横横梁梁钢的截面面力力学参数数截面面惯性矩I和截面抵抵抗抗矩W分别为:W=3.2222×11066mm3；II==1.12277×1009mm4；立柱截面尺寸22250×（450～750）mm，结构为为焊焊接工字字型，上上下面板δ14，立板为δ12。图2支架计算算算简图采用SAP200000计算，组组合2计算结果果如如下：支架弯矩图支架剪力图支架轴力图位置弯矩（KN.mmm）剪力（KN）立柱顶124.8193.5立柱中127.2117.0顶梁端部124.8208.5顶梁中1.52.61）立柱计算对各点进行受力力力验算，立立柱柱最不利利的弯弯矩和剪剪力、轴轴力为：＝12720000N.m=19355000NN＝21099440N所以有：=19350000×2.771144××1006/（4.07799×1008×12）＝107.3N/mmm22<=1255N/mmm22安全210940///1200644+12272200××1003/（1.155××1.88133×1006）＝17.5+6661＝78.55N//mm2<=215NN//mm2安全采用组合1计算算算结果：：刚度验算：＝333.2mmm<</2500==14mm满足要求求2）框架梁计算算算对各点进行受力力力验算，顶顶梁梁最不利利的弯弯矩和剪剪力、轴轴力为：＝12480000N.m=20855000NN＝19366220N所以有：193620///1500644+12248800××1003/（1.155××3.222××106）＝12.8+3333.7＝46.55N//mm2<=2155NN/mmm2安全=20850000×5.227724××1006/（1.12277×1009×12）＝81.3N///mm2<=1255N/mmm22安全采用组合1计算算算结果：：刚度验算：＝555.1mmm<</2500==18.88mmm满足要求求对横撑进行受力力力计算，结结果果满足要要求。（5）底部大梁梁的计计算大梁按照简支梁梁梁结构计算算，不考虑虑中间支支座作作用。大大梁截截面450××5500mmm，上下面面板δ14，立板为δ12，钢材Q2355，底底梁的截面面力力学参数数截面面惯性矩I和截面抵抵抗抗矩W分别为:W=3.444×1006mm3；I＝8.49××1108mm4；图3大梁计算简简图图采用SAP200000计算，组组合2计算结果果如如下：底部大梁弯矩图图图底部大梁剪力图图图最不利的弯矩和和和剪力、轴轴力力为：＝130028880N.mm=43500110N所以有：＝130028880×10033/（1.155××3.44×1106）＝332N/mmmm2>=2155NN/mmm2=43501000×4.55666×11066/（8.499××108×12）＝194.4N/mmm22>=1255N/mmm22不安全采用组合1计算算算结果：：刚度验算：＝5556.66mmm>/2500==40mm不满足要求求整体稳定性验算算算：＝130028880/（1.6××33400）>=2155NN/mmm2如果考虑底梁下下下的千斤斤顶的的支座作作用，结结构是满满足要要求的；；如果果不考虑虑支座座作用，结结构构靠整个个大梁梁受力，则则需需加大底底梁截截面。台车4中天天山山Ⅳ级围岩单单线线隧道台台车一概况模板台车就位完完完毕，整整个台台车两端端各设设一个底底托传传力到初初支底底面上。台台车车适用于于中天天山隧道Ⅳ级围岩单单线线段，钻钻爆法法施工，轮轮廓廓半径为为R==30100~~67550mmm，枕木木高高度H=22000mmm，钢钢轨型号号为443Kgg/mm(H==1440mmm)，过过车净空空为BB×H=3400×40000mmm。台车车中中心高7775mmmm，模板高7400mmmm。台车长长度10m，二衬混混凝凝土灌注注厚度度按0.6米计算，一一一次浇注注成型型。混凝凝土标标号c300，w8，s1500。模板支架架如如图1。计算参参照照《建筑结结构构荷载规规范》（GGB500009--20011）、《混凝凝土结构工工程施工质质量验收规规范》（GB5502044-20022）、《水工工混凝土施施工规范》（DL//T51444-20001）、《钢结构设设计规范》（GGB500017-22003）。模板支架图二荷载计算（1）荷载计算算1）上部垂直荷荷荷载永久荷载标准值值值：上部钢筋混凝土土土自重标准准值值：2.00××0.66×77.3××255＝219KNN模板自重标准值值值：2.00××7.33×00.011×778.5＝11.44KKN弧板自重标准值值值：7.33×（0.6××00.0112++0.44×00.0112）×78..5＝6.9KNN台梁立立立柱自重重：0.000668×((1..9+00.99)×22×778.5＝3.0KKNN上部纵纵纵梁自重重：（0.222××2+00.55）×0.00112×22×22×788.55＝3.544KKN可变荷载标准值值值：施工人人人员及设设备荷荷载标准准值：：2.5KNN//m2振捣混混混凝土时时产生生的荷载载标准准值：2.0KKNN/m22）中部侧向荷荷荷载永久荷载标准值值值：新浇注混凝土对对对模板侧侧面的的压力标标准值值：＝0.22×2225×8××11.2××1..15××100.5＝60.66KKN/mm2＝25×2.777＝67.55KKN/mm2取两者中的较小小小值，故故最大大压力为60.66KKN/mm2有效压力高度hhh＝2.422mm换算为集中荷载载载：60.6×××[(55.55-2..422)+22.442/22]＝260..00KN其中：F——新新新浇混凝凝土对对模板的的最大大侧压力力；——混凝土的表表观观密度；——新浇混凝土土的的初凝时间间间；——混凝土的浇浇筑筑速度；——混凝土侧压压力力计算位置置置处至新新浇混混凝土顶顶面的的总高度度；——外加剂影响响修修正系数；；；——混凝土坍落落度度影响修正正正系数——有效压力高高度度。可变荷载标准值值值：倾倒混凝凝凝土荷载载值：：2.0KNN//m2振捣混凝凝凝土时产产生的的荷载标标准值值：4.0KNN//m2（2）荷载组合合1）组合1恒载↓×1.2＋活载↓×1.442）组合2恒载↓×1.0＋活载↓×1.00三、钢模板设计计计钢模板的作用是是是保持隧隧洞衬衬砌混凝凝土浇浇筑的外外形及及承担混混凝土土浇筑载载荷。钢钢模板主主要由由面板、弧弧形形板、支支撑角角钢、立立筋板板、活动动铰构构成，活活动铰铰将其分分成几几段，利利用连连接螺栓栓合成成整理。A）设计假定：：：面板弧形形板板按照双双铰耳耳设计，最最大大正负弯弯矩区区采用加加强措措施；面面板按按四边支支撑或或三边支支撑一一边自由由板计计算。B）荷载及其组组组合：顶拱拱钢钢模面板板的计计算荷载载包括括设计衬衬砌混混凝土浇浇筑荷荷载、允允许超超挖及局局部过过大超挖挖部分分的混凝凝土浇浇筑荷载载和面面板的自自重等等。q=q0+qqq1+q2+q3式中q—面板计算算载载荷q0—面板自重重，按按照初选选面板厚厚度计计算；q1—设计衬砌砌混凝凝土荷载载，q1=γhγ—钢筋混凝土土容容重h—设计衬砌厚厚度度；q2—允许超挖挖部分分的混凝凝土载荷荷((按允许0.2—0.3m计)q3—局部过大大超挖挖部分回回填的混混凝土土荷载（不不包包括允许许超挖挖部分），为为1.2m。q4—含义同，仅仅加加载部位有有有异；q5—混凝土侧侧压力力。q5=γRRR，+CR，—内部插入入震捣捣器影响响半径，采采用用0.755m；C—混凝土入仓仓对对模板的冲冲冲击力，目目前前，设计计中采采用0.2ttff/m2。；荷载荷载组组合合q0设计衬砌混凝土土土q1允许超挖部分回回回填q2局部过大超挖回回回q3同q3,加载部部位有q4混凝土侧压力qqq5面板q1+q2++q3弧形板设计情况I(顶顶顶拱浇筑筑完时时)q0+q1++q2设计情况II（侧侧墙浇筑筑到顶顶拱时）q5校核情况I（中中中间1/4跨有局部部超超挖时）q0+q1++q2+qq4校核情况II（半半跨有局局部超超挖时）q0+q1++q2+q3（1）模板面板板计计算面板是是是以肋板板为支支座的连连续梁梁，可简简化为为五跨连连续梁梁进行计计算。按按照荷载载组合合1，取1m宽的板条条计计算：面板计算简图对拱顶顶顶面板：：q＝1.2×11..0×（25×11..0+778..5×00.001）+2.00××1.4＝33.66KKN/mm对侧墙面板：q＝1.2×11..0×6000.6++6..0×11.44＝81.1122KN//m取侧墙模板进行行行验算，取取荷荷载调整整系数数0.85，有：q＝81.122××0.8555＝68.9955KN//m故：Mmax＝＝0..1055ql2＝0.10055×688.995×00.2282＝0.577KKN.mm模板钢材Q23335，10厚钢板的截截面面力学参参数截截面惯性性矩I和截面抵抵抗抗矩W分别为:W=1.6×××10-55m3；I=8.3×××10-88m4所以有：强度验算：＝9990.44N//mm2<=2155NN/mmm2安全刚度验验验算：＝0.64444ql4/1000EEI＝0.644×××66.00××0.228664/（100××22.066×1105×1.88××10-88）＝0.77mmmm</25500=1.11mm满足要求求根据计算结果，钢钢模板面板适适合采用10mm厚的钢板。（2）模板肋板板计计算横肋布布布置按500mmm考虑，计计算算简图如如下：：肋板计算简图故：Mmaax＝0.12255ql2＝0.12255×688.995×00.552＝2.1KKNN.m模板钢材Q23335，90×5566×6钢板的截面面力力学参数数截面面惯性矩I和截面抵抵抗抗矩W分别为:W=11.7774×110--6m3；I=7.10003×110--7m4所以有：强度验算：＝11155..5NN/mmm2<=2155NN/mmm2安全刚度验验验算：＝5ql4/3844EEI＝0.3mm<<</2500==1.1mmm满足要求求（3）弧板计算算顶模弧板采用AAA3δ12钢板,宽度600mmm，边模弧弧板板宽度300mmm，加强筋筋采采用钢板板及90*5566*6的角钢，中中中心间距230mmm。荷载为为模模板荷载载和自自重。1）对于边边模模弧板，考考虑虑中间支支座作作用，采采用ANSYYS分析内力力如如下：边模的弯矩图和和和剪力图图最不利的弯矩和和和剪力为为：＝9257N...m=2487711N边模弧板的截面面面力学参参数截截面惯性性矩I和截面抵抵抗抗矩W分别为