隧道横洞衬砌台车Midas计算书

隧道横洞衬砌台台台车Middaas计算书书一、计算说明本衬砌台车采用用用商业有有限元元软件MidaassCiiviil200066进行力学学计计算。计计算时时根据结结构尺尺寸和使使用材材料截面面建立立空间模模型，对对于模板板面板板采用板板单元元模拟，其其他他杆件采采用梁梁单元模模拟，梁梁柱之间间刚性性连接，计计算算时认为为门架架柱脚为为固定定支座，能能够够提供各各个方方向的约约束。对于衬砌上时浇浇浇筑砼荷荷载认认为是流流体荷荷载，采采用Midaas软件提供供的“流体压力”荷载加载载，计计算顶模模时认认为拱顶顶压力力P0=0，拱脚压压力P1=γh，γ为砼容重重，取取25kNN//m3，h为拱高，h=2..66m，期间线线性性变化。计计算算侧模时时认为为侧模顶顶压力力P2=0，侧模底底压压力P3=γH，γ为砼容重重，取取25kNN//m3，H为侧模高高，H=3..44m，期间线线性性变化。由由于于把砼完完全按按流体计计算，此此荷载较较实际际大得多多，故故振动冲冲击荷荷载不同同时考考虑。台车各杆件构造造造如下图图所示示计算模型如下图图图所示二、计算结果模板面板面板正应力如下下下图所示示面板正应力16666MPPa<<[σ]=21155MPaa,满足抗弯弯强强度要求求。面板剪应力如下下下图所示示面板剪应力8444MPaa<[[σ]=12255MPaa,满足抗剪剪强强度要求求。面板位移如下图图图所示面板位移3.555mm，面板位位移移偏大，建建议议增加横横向加加劲肋。（2）面板加劲劲肋肋正应力如下图所所所示正应力133...8MPPa<<[σ]=21155MPaa,满足抗弯弯强强度要求求。加劲肋剪应力6661.77MPPa<[σ]=12255MPaa,满足抗剪剪强强度要求求。加劲肋变形图如如如下图所所示加劲肋变形3...1mm，加劲肋肋变变形较大大，建建议增加加横向向加劲肋肋。上立柱上立柱正应力如如如下图所所示正应力43MPPPa<[σ]=21155MPaa,满足抗弯弯强强度要求求。轴力如下图所示示示较长杆受拉，拉拉拉力24.77kkN，较短杆杆受受压，压压力为为24.77kkN，杆件长1.3m，截面为I18工字钢。ix=7.3777cm，iy=22ccmA=30.7cccm2λx=λy=根据λy查b类类截面稳定系系系数表得到到稳稳定系数φ=0.7788满足压杆稳定要要要求。顶模弧形拱正应力如下图所所所示最大正应力9444.1MMPaa<[σ]=21155MPaa,满足抗弯弯强强度要求求。剪应力图如下图图图所示最大剪应力4333.2MMPaa<[τ]=21155MPaa,满足抗剪剪强强度要求求。挠度1.3mmm较较小，较小小小，满足足要求求。门架门架正应力如下下下图所示示最大正应力12224.77MPPa<[σ]=21155MPaa,满足抗弯弯强强度要求求。剪应力如下所示示示最大剪应力4111.5MMPaa<[τ]=21155MPaa,满足抗剪剪强强度要求求。纵向挠度1.111mm，较小，满满满足要求求。水平挠度2.111mm，水平挠挠度度较大，建建议议增加斜斜撑。（6）下横撑应力图如下最大正应力11119.77MPPa<[σ]=21155MPaa,满足抗弯弯强强度要求求。最大剪应力1555.5MMPaa<[τ]=21155MPaa,满足抗剪剪强强度要求求。（6）门架侧向向横横纵梁正应力如下最大正应力16666.11MPPa<[σ]=21155MPaa,满足抗弯弯强强度要求求。剪力图如下图所所所示最大剪应力3999MPaa<[[τ]=12255MPaa,满足抗剪剪强强度要求求。位移如下图挠度2.6mmm，挠挠度较大大，建议议增加加牛腿和和斜撑撑。三、结论与建议议议综上计算结果可可可知：台台车能能够满足足受力力要求，但但局局部变形形较大大。建议：计算的前前前提是门门架柱柱脚能够够提供供水平约约束，防防止侧模模水平平位移，故故应应采取办办法固固定门架架立柱柱柱脚，采采用用在每个个门架架柱脚位位置植植3根50cm长φ25mm螺纹钢，埋埋埋入长度30cm；模板只只有有纵向加加劲肋肋，无横横向加加劲肋，建建议议增加横横向加加劲肋（50×55mmm扁铁、间间距50cm），以减减小小面板变变形。门门架侧向向横纵纵梁水平平位移移较大，建建议议再加2道I18斜撑同时时门门架柱设设牛腿腿，以减减小水水平位移移。加加强处理理详见见CAD图纸。四、加强处理部部部位计算算（1）预埋筋计计算算预埋钢筋主要用用用来抵抗抗水平平力，即即抗剪剪。剪力力为计计算模型型固定定支座水水平反反力，如如下图图所示总水平反力F===52.44++38..4++92..9++95..7++43..2++62..2==3944.88kN预埋φ25钢筋筋，A=4911mmm2单根钢筋抗剪承承承载力为v=f··A=1255××4911=661.44kNN需要的钢筋根数数数nn=每侧共预埋9根根根，每个个柱脚脚位置3根。钢筋筋长50cm，锚固长长度30cm。（2）牛腿计算算门架立柱最大剪剪剪力