盾构反力架验算

1、郑州市轨道交通5号线工程土建施工08标段经开第三大街站商英街站盾构区间反力架检算计算书计算：复核：审批：郑州轨道5号线土建08标项目三分部2016年3月20日一、验算依据1、反力架、托架设计图 2、材料力学3、建筑施工计算手册4、钢结构设计规范 GB50017-2003二、结构形式反力架由两片横向钢梁、两片竖向钢梁、四片斜钢梁组成，钢梁采用Q235钢板焊接而成，钢梁之间采用高强度螺栓连接，钢梁大样见下图。设10个支点，其中底部钢梁支撑于车站底板，一侧竖向钢梁支撑于车站侧墙，另一侧竖向钢梁支撑顶部支撑于车站中板，底部支撑于车站底板，中间两个支点采用型钢斜撑于车站底板上的底纵梁，斜撑采用双拼300

2、H型钢。三、荷载工况盾构始发总推力取1000t,按照均布荷载进行检算。四、结构计算(1)斜钢梁总荷载为1000t/8=125t计算长度l=2.237m惯性矩 Ix=0.012m4截面模数Wx=0.022m3ix=0.41m最大面积距 S=0.04*0.46*0.23+0.4*0.04*0.48=0.0119m3按照两端简支进行计算。最大弯矩 Mmax=1/8ql2=1/8lF=1250*2.237/8=349.5kN m最大剪力 Vmax=1/2ql=625kN支反力F=625kN斜钢梁截面强度检算:M/1.05W=15886kN/m2=15.9MPaf=205MPaVS/It=15494kN

3、/m2=15.5MPafv=120MPa稳定性检算：依据钢结构设计规范 4.2.1 , l/b=2.237/0.4=5.613,不需要进行检算。(2)横向钢梁均布荷载 q=1250/2.237=558.78kN/m集中荷载F=625kN计算长度l=5.4m惯性矩 Ix=0.0124m4截面模数Wx=0.023m3ix=41.0846(cm)最大面积距 S=0.04*0.46*0.23+0.42*0.04*0.48=0.0123m3按照两端简支进行计算最大弯矩Mmax=2326kN-m最大剪力Vmax=1250kN支反力F=1250kN图3横梁受力简图图4横梁截面M/1.05W=96315kN/

4、m2=96.3MPaf=205MPaVS/It=30998kN/m2=31.0MPafv=120MPa稳定性检算：依据钢结构设计规范 4.2.1 , l/b=5.4/0.42=12.8613,不需要进行检算。(3)竖向钢梁和钢支撑均布荷载q=558.78kN/m集中荷载 F1=625kN, F2=1250kN采用软件辅助计算，计算单元选用梁单元，顶部、底部及斜撑底部支点约束为XYZ方向位移约束，斜撑与钢梁节点为刚性节点，结果如下。图5竖向钢梁及斜撑弯矩图竖向钢梁Mmax=531.3kN-mVmax=1033.9kN斜撑 N1=2302.1kN N2=1706.0kN最大变形值0.0017m竖向

5、钢梁惯性矩 Ix=0.016m4截面模数Wx=0.029m3ix=0.43m最大面积距 S=0.04*0.46*0.23+0.58*0.04*0.48=0.0154m3M/1.05W=17448kN/m2=17.4MPaf=205MPaVS/It=71080kN/m2=71.1MPafv=120MPa斜撑计算长度 l1=2.5 l2=6.3m惯性矩 Ix=0.0002m4截面模数Wx=0.0014m3ix=0.12mIy=0.00007m4Wy=0.00045m3iy=0.07mA =0.0125m2强度检算b 1=N1/A=184160kN/m2=184MPaf=215MPa(r2=N2/A=136480kN/m2=136MPaf=215MPa稳定性检算入 y1=l1/iy=35.7 入 y2=l2/iy=70整体稳定系数 3