XX隧道横洞衬砌台车Midas Civil有限元计算书

XX隧道横洞衬砌台车MidasCivil有限元计算书XX隧道横洞衬砌台车MidasCivil有限元计算书（完整版可直接修改用于报审）一、工程概况1.1项目信息工程名称：\\\\\\__隧道工程

计算对象：横洞二次衬砌自行式液压衬砌台车

台车适用断面：横洞曲墙拱形断面，衬砌厚度\\__cm；台车有效浇筑长度L=9.0m（可修改6m/9m/12m）

台车内部通行净空：宽\\\\m×高\\__m，满足罐车、装载机通行。

台车结构形式：拱顶模板+两侧边墙模板；门架桁架式支撑；液压油缸收模，行走机构有轨移动。1.2计算软件分析软件：MidasCivilNX

单元模拟方案：

1）模板面板：板单元；

2）背楞、拱肋、门架主梁、横梁、立柱、斜撑：梁单元；

3）液压丝杆、竖向支撑千斤顶：桁架单元；

4）所有钢结构节点刚性连接；台车底部支撑支座采用固定约束（最不利工况）。1.3执行规范1.《钢结构设计标准》GB50017-2017

2.《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008

3.《公路隧道施工技术规范》JTG/T3660

4.《铁路隧道工程施工安全技术规程》TB10304二、材料参数钢材：Q235B弹性模量E=2.06×泊松比μ=0.3钢材容重：78.5强度设计值：f=215混凝土参数：新浇筑C30混凝土

混凝土容重γ=25台车构件截面（可对照图纸替换）面板：δ10mm钢板环向拱肋：I14工字钢纵向背楞：I12.6工字钢门架主梁：H200×100型钢立柱、斜撑：槽钢[14a三、荷载取值（衬砌台车最不利浇筑工况）3.1永久荷载（G）台车自身自重，由Midas自动自重荷载施加。3.2可变荷载（混凝土侧压力，控制荷载）按照JGJ162-2008计算新浇混凝土模板侧压力，取两者最小值：参数取值：

浇筑速度v=1.5m/h；初凝时间t0=200/(T+15)；入模温度T=20℃；

外加剂系数β1=1.2简化有限元加载方式（工程通用）：

侧墙模板：竖向线性分布流体压力，顶部压力0，底部最大值Fmax；

拱顶模板：径向流体压力，拱顶位置压力最小，拱脚位置最大。

采用Midas【流体压力荷载】直接施加3.3附加施工荷载振捣荷载：4.0施工人员、工具均布荷载：2.5说明：当混凝土流体压力按全液压力（γH极限工况）加载时，属于偏安全保守取值，可不再叠加振捣冲击荷载。3.4荷载组合（承载力极限状态）组合1（控制工况，混凝土浇筑）：

1.2×自重+1.4×混凝土侧压力+1.4×0.7×四、有限元建模与边界条件建立全台车空间三维模型；沿纵向9m建模，单元网格尺寸0.25～0.5m；面板：板单元；所有型钢构件采用梁单元，截面属性按实输入；边界条件：台车底部4组竖向支撑千斤顶位置施加固定约束（DX,DY,DZ,RX,RY,RZ全部约束）；行走轮不参与受力，浇筑时由底托受力；工况：一次性浇筑横洞拱墙衬砌（最不利受力工况）；分析类型：线性静力分析。五、有限元计算结果汇总【正式计算书在此处粘贴Midas导出云图：位移云图、Von-Mises应力云图、构件内力图】5.1刚度验算（正常使用组合）控制标准：模板最大允许挠度≤L/500，且≤3mm（隧道二衬外观控制标准）

计算结果：

模型最大位移：\Delta_{max}=___\mathrm{mm}＜[\Delta]=3\mathrm{mm}

刚度满足规范要求。5.2强度验算（承载力极限组合）Q235钢材容许应力215MPa

面板最大等效应力：\sigma_1=___\mathrm{MPa}＜215\mathrm{MPa}

环向拱肋最大应力：\sigma_2=___\mathrm{MPa}＜215\mathrm{MPa}

门架主梁、立柱最大应力：\sigma_3=___\mathrm{MPa}＜215\mathrm{MPa}5.3稳定性验算提取门架立柱最大轴力，按压杆稳定验算长细比：

立柱计算长度l_0=__\mathrm{m}；回转半径i；长细比λ＜[λ]=150；

稳定系数φ；

σ=NφA5.4局部受力说明台车拱脚、模板铰点、油缸支撑位置为应力集中区域，制造时需加焊加劲板补强。六、计算结论在横洞衬砌一次性浇筑最不利荷载工况下，该衬砌台车所有构件强度、刚度、稳定性均满足《钢结构设计标准》及模板施工规范要求；台车设计结构安全，可用于本项目横洞二衬混凝土浇筑施工；使用要求：

①浇筑混凝土对称均匀下料，严禁单侧集中浇筑；

②浇筑前底部支撑千斤顶必须全部顶紧、垫实；

③严格控制浇筑速度，不得超过计算采用浇筑速度；

④定期检查焊缝、油缸、销轴有无变形裂纹。七、附件（正式报审附后）附件1：Midas有限元模型截图（整体模型、网格）

附件2：位移云图、等效应力云图

附件3：主要构件内力输出报表

附件4：台车加工总图、构件截面清单

附件5：荷载工况与荷载组合设置截图配套使用说明1、如何替换成你的项目把文中\\__空白参数按横洞实际断面尺寸、台车长度、构件型钢截面修改；

若横洞为直墙拱/半圆拱，只需调整流体压力加载方向。2、Midas建模关键操作要点1）面板用板单元，注意板厚度、坐标系；

2）流体压力荷载：选择曲面模板，定义液面高度、压力梯度；

3）自重：Z向负方向施加自重系数-1；

4）支座不要简支，浇筑工况采用固定支座，偏安全；

5）输出