某隧道二衬台车强度刚度计算书.docx

1、某隧道二衬台车强度刚度计算书一、台车的主体结构图 2 二、台车模板的校核分析3三、台车架子的校核分析11某隧道模板台车主视图某隧道模板台车侧视图第一部分：台车模板的校核分析1、计算模型台车模板主要由半径为6180mm的拱形顶模板、边模板和支撑油缸丝杆。顶模和边模用铰链连接，模板是厚度10mm的钢板，其上有三行每行6个500500的贯通工作窗口；顶模和边模的两侧和中间有厚度12mm的边模板和腹板。在模板内侧有纵向分布的厚度6mm的角钢。每根角钢与模板之间有4段焊接，每段焊接长度为75mm。顶模和边模由固定于模板台车上的油缸丝杆支撑。模板材料为Q235B，容许应力为170MPa。弹性模量E2.1G

2、pa，波松比0.3。模型受力主要是自重和浇灌水泥层对模板的压力。浇灌水泥时，两侧可能不均衡，最多有1,5米高度差。水泥浆的比重按15kN/m3计算。2、计算方案用商业有限元软件ansys计算。鉴于模板、边模板及角钢的厚度与其长宽尺寸比均很小，因此对这些构件采用板壳单元。顶模和边模之间的铰链连接结构，采用耦合节点约束法实现。板壳单元的节点有六个自由度，即三个方向的位移和三个方向的转角，在构件相接处，令两个构件的相连接节点x、y、z方向的位移耦合，即有相同的位移，但可以相对绕z轴转动（另两个方向的转动也被限制）。顶模和边模的支撑油缸丝杆采用link杆单元。为简化计算，认为台车架刚度比较大，相当是一

3、个固定基座，支撑顶板、边板的杆单元连接于台车架相当连接在固定基座上。因此，有限元模型不涉及台车架，只需将杆单元与台车架连接的一端约束即可。共划分了54509个节点，50801个单元。有限元网格模型见下图。图2 有限元模型网格立体图3、计算结果右侧承受1.5米高的水泥浆图3右侧承受1.5米高的水泥浆时x（水平）方向位移图235MPa，结构强度满足要求。图4、右侧承受1.5米高的水泥浆时y（垂直）方向位移图图5、右侧承受1.5米高的水泥浆时Mesis应力分布图图6、两侧同时承受1.5米高的水泥浆时x（水平）方向位移图图7、两侧同时承受1.5米高的水泥浆时y（垂直）方向位移图图8、两侧同时承受1.5米高的水泥浆时Mesis应力分布图图12、浇灌完成时x向位移图图13浇灌完成时y向位移图图14、浇灌完成时Mesis应力分布图第二部分：台车架子的校核分析1门架强度校核1.1计算单元=329001.2计算模型门架中，A截面（正中间）最为薄弱，故只校核A截面抗弯能力1.3公式 =27687=54432900=17897600=(17897600/27687) 0.5=323.21300 合格