二衬模板竖向载荷计算.docx
《二衬模板竖向载荷计算.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《二衬模板竖向载荷计算.docx（10页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
二衬模板竖向载荷计算
二衬模板竖向载荷计算
二衬混凝土浇注是载荷主要是混凝土对模板的压力和支撑钢架的自重。
盾构段和标准段的模板和拱架载荷分析可以分为两部分，一是拱部，这里水平载荷对称，相互抵消，只有竖向载荷和拱架自重，二者叠加；二是边导洞部分的侧模，这里混凝土浇注高度高，压力大。
压力分力主要为其水平分力，竖向分力和侧模支撑拱架的自重合成竖向荷载。
盾构段拱部：
每环衬砌长度为6米，混凝土浇注到最顶端模板的压力最大：
对于模板上任意点A，其对应与中线夹角为α，该点处的压强为：
该处压力的数值分量为
对于6米长的衬砌模板总的压力为
积分范围为[-40º28’9”，40º28’9”]。
其中：
混凝土对模板的竖向总压力
对应任意角а的点处的混凝土压强的竖向分量
H=6.24m
ρ=2420Kg/m3,C30混凝土密度
g=9.8N/Kg
计算结果为1860.995KN。
拱部钢架：
I16:
10.307×9×20.513=1902.847Kg
I14:
9.963×9×16.890=1902.847Kg
I10:
4.08×9×11.261=1902.847Kg
总重：
3827.584Kg
总的竖向载荷为1899.271KN。
盾构段侧模部分
直线段
积分得总水平压力为：
=448.825KN
圆弧段
任一点对应а角，压强为
其水平分量为
竖向分量为
则总的水平压力
竖向压力为
积分范围均为【0，49°31’51”】。
计算结果为
侧模板型钢自重
I14：
4.832×9×16.89=666.189Kg
侧模部分总载荷
水平：
2280.27KN
竖向：
455.353KN
满堂架受力
满堂架纵向间距为0.75m，每排10根，拱部荷载全部由满堂架来承担，因此每根支撑钢管的受力为：
方木承重计算
上述计算是当拱架刚好处与满堂架钢管正上方的情况，当钢架架立在方木上两排钢管架之间时，方木跨中弯矩最大，相应收的应力也最大。
P=23.74KN
Mmax=3.03KN•m
12cm×15cm方木的E=33.75×10-6m4,ymax=0.075m
东北落叶松顺纹许用弯应力为
[σ]=14.5Mpa
σmax<[σ]满足安全受力要求。
侧模板水平支撑受力
侧模板被支撑分成三段模板拱架受分布荷载，由下到上分布力由大变小，为方便计算取底部最大荷载为均布荷载计算，底部最大荷载为112.5KN/m，最底部侧模高3.031米，有三个顶托和一个工字钢支点，间距大致相等，最大受力为约为
N’=101.25KN/m×3.03m÷3=113.625KN
顶托的设计载荷为200KN,工字钢支撑要更高，实际支撑的最大受力N侧模板竖向受力远小于水平受力，不予计算。
标准段
拱部
每环衬砌长度为6米，混凝土浇注到最顶端模板的压力最大：
对于模板上任意点A，其对应与中线夹角为α，该点处的压强为：
该处压力的数值分量为
对于6米长的衬砌模板总的压力为
积分范围为【-42º6’8”，42º6’8”】。
其中：
混凝土对模板的竖向总压力
对应任意角а的点处的混凝土压强的竖向分量
H=5.75m
ρ=2420Kg/m3,C30混凝土密度
g=9.8N/Kg
计算结果为1658.779KN。
拱部钢架：
I16:
7.651×9×20.513=1412.505Kg
I14:
16.410×9×16.890=2494.484Kg
I10:
4.744×9×11.261=480.8Kg
总重：
4387.789Kg
总的竖向载荷为1702.657KN。
拱部模板通过钢架作用在底部的7组顶托上，每个顶托承受的载荷约为：
1702.657kN÷8÷7=30.405KN<[N]==200KN。
侧模板
直线段
积分得总水平压力为：
=600.726KN
圆弧段
任一点对应а角，压强为
其水平分量为
竖向分量为
则总的水平压力
竖向压力为
积分范围均为【0，47°53’52”】。
计算结果为
侧模板型钢自重
I14：
4.263×9×16.89=648.019Kg
侧模部分总载荷
水平：
1521.666KN
竖向：
361.437KN
侧模板水平支撑受力
水平：
侧模板被支撑分成三段，模板拱架受分布荷载，由下到上分布力由大变小，为方便计算取底部最大荷载为均布荷载计算，底部最大荷载为98.25KN/m，最底部侧模高3.037米，有四个顶托支点，间距大致相等，最大受力为约为
N’=98.25KN/m×3.037m÷3=99.462KN
顶托的设计载荷为200KN,实际支撑的最大受力N侧模板竖向受力远小于水平受力，不予计算。
升级会员 