反力架與托架計算書

1、報審表合同段：施管表B59工程名稱廈門市軌道交通2號線一期工程上建施工總承包1,仁嘰n上“l(fā)li報審時間2021年2月10日標段起點海滄CBD站區(qū)間施工單位中國鐵建股份致：上海三維工程建設咨詢廈門市軌道交通2號線一期工程上建施工監(jiān)理1標段監(jiān)理部事由：我方已完成起點海滄CBD站區(qū)間盾構機始發(fā)/接收托架、反力架計算書編制工作,經(jīng)自 檢合格，請予以審查。報審內(nèi)容：1、起點海滄CBD站區(qū)間盾構機始發(fā)/接收托架、反力架計算書。施工單位：（公章）工程經(jīng)理或技術負責人簽名：年月日審查意見：監(jiān)理單位：（公章）總/專業(yè)監(jiān)理工程師簽名：年 月II本表為施工單位向監(jiān)理部報審的通用表。1、始發(fā)/接收托架計算書1.1始

2、發(fā)/接收托架簡介始發(fā)/接收托架主受力結構為縱梁、橫梁、并與連接桿焊接成一個整體，形成整體受力 結構，盾構作用在軌道梁上，通過軌道傳力到底座上，最后傳遞到始發(fā)/接收托架井底地基,軌道梁和支架采用螺栓、焊接形式連接，其結構圖如下所示：圖L1支承架主視圖圖1.2支承架平、側面圖1.2受力分析1、如上圖所示，盾身重力荷載作用在軌道上，通過支架傳遞到底座根底，斜縱梁是 受力主體，橫梁把荷載傳遞到根底。2、受力驗算盾構總重G=377t其中：盾構刀盤重量Gl = 68t長度Ll=1.645m,前盾總成重量G2 = liot, L2=2.927m,中盾重量 G3 = 110t,長度 L3 = 3.63m,盾尾

3、重量 G4 = 35t,長度 L4 = 4.045m。由上面盾構節(jié)段位置的重量和長度，可知結構最不利位置在前盾總成，因此只需檢算 盾構前盾總成下方的支承架是否滿足受力要求即可。3、取荷載分項系數(shù)取1.2,動載系數(shù)取1.25,那么盾構前盾總成下方每根鋼軌荷載為: P=1.2xl.25xll00/(2x2.927)=281.86kN/mo假設鋼軌荷載均勻分布傳遞到支承架縱梁，那么縱梁荷載q=281.86kN/m：取支架單元支架計算：縱梁受力檢算：按簡支梁計算；Mmax=ql流=28L86 X 0.892 咫=2791kN/m仁=器01 = 18皿Max27910579.8x10=48.1%加滿足剛

4、度要求 底橫梁檢算：F = PXcos62.5° =130.15t,平均分配到4根橫梁上，那么每根橫梁拉力Ti = 32.54tT=2Ti = 65.08滿足受力要求。4、支架橫梁中連接螺栓計算：通過受力分析，支架橫梁中連接螺栓為軸向受拉連接螺栓采用4個M27高強螺栓強度等級8.8級由表查得1個M24高強螺栓受拉設計承載力N，=164KnN2F/N； =650800/164000=4 滿足設計要求1.3結論以上力學分析中所采用的受力模型有些采用簡化計算，但計算結果都偏于平安，能夠 滿足結構力學要求。本文分析盾構始發(fā)/接收托架的主要受力部件和容易破壞的部位，經(jīng)過 以上分析各個部件都能滿

5、足受力要求，因此盾構始發(fā)/接收托架能夠滿足施工的受力要求。2、反力架結構計算書2.1 設計、計算總說明該反力架為廈門地鐵盾構機始發(fā)用。反力架外作用荷教即盾構機始發(fā)的總推力乘以動荷載效應系數(shù)加所有不利因素產(chǎn)生 的荷載總和，以1600t水平推力為設計值。對于螺栓連接、角焊縫連接處的設計，僅僅計算其最大設計彎矩和剪力值，而不作截 面形式設計，可根據(jù)提供彎矩、剪力設計值來調(diào)整截面是否需要做加固處理。2.2 計算、截面優(yōu)化原那么1、以偏向于平安性的原那么。所有計算必須滿足實際結構受力的情況，必須滿足強 度、剛度和穩(wěn)定性的要求。2、在滿足第1項的前提下以更符合經(jīng)濟性指標為修改結構形式、截面參數(shù)等的依據(jù)。3

6、、參照其他施工單位成熟的設計經(jīng)驗為指導，借鑒其成熟的結構設計形式，以修改 和復核計算為方向進行反力架結構設計。4、但凡構件連接處除采用螺栓連接外，需要視情況進行必要的角焊縫加固，特殊情 況下，可增設支托抗剪、焊鋼板抗彎，以保證連接處強度不低于母體強度。23結構計算2. 3. 1反力架布置形式由兩根立柱和兩根橫梁以及水平支撐組成。立柱與橫梁采用高強螺栓連接，為加強整體性一般按照以往其他單位的施工經(jīng)驗另需在連接處焊接， 故所有節(jié)點都為固定連接。所有連接在設計時必須要求連接 處強度不得低于母體強度。見圖2.1所示：2. 3. 2力學模型反力架為一門式剛架。立柱計算高度為6500mm,上下各 有兩個橫

7、梁，計算跨度為5. 85mm。結構見圖2.3.根據(jù)連接形 式，以及荷載傳遞路徑可按如下計算模型設計，見圖2.4所 示。2. 3. 3荷載取值根據(jù)盾構公司提供盾構推進總荷載設計值為F=2000t,平 均分配到鋼圓環(huán)上。如右圖2.2所示。鋼圓環(huán)把荷載傳遞到 反力架上的四個受力區(qū)域（即斜線區(qū)域）每個區(qū)域的R二 F二二 R = R =F/4=5000kNo圖2.16401圖2.2反力架平而布置圖5850Z9單位;minZ57AZ3195019501950Z8O pc片11 2.3反力架計算模型其中:觸段;1、斜線局部鋼負環(huán)與支架直接接2、Z1Z12為支承桿，與反力架固接，另一端與井壁預埋鋼板固接;3、

8、盾構機水平推力F -負環(huán)管鋼圓環(huán)反力架- 支撐桿Z6。井底、井壁的支座。Z423. 4力學計算.根據(jù)以上分析，我們分別建立橫梁、立柱、支撐的計算模型。因為橫梁的荷載是傳遞到立柱和水平支撐上的，故應計算為橫梁-立柱-支撐桿-井壁支座。1、橫梁L1計算q=Fx/3. 8m=5000/3. 8 = 1316 kN/m.L0=5. 85m建立受力模型如下圖：131600013160001316000圖2.4受力模型圖計算最大彎矩Mmax=381.25kNm橫梁橫截面如下列圖所示:圖2.5橫梁橫截面圖內(nèi)力計算： 截面參數(shù)： A =342.000(cm2) lx=185706.000(cm4) Wx=61

9、90.200(cm3)心”381250 6190.2x10= 61.59x1()6&因橫梁設置橫向加勁肋，故梁的局部穩(wěn)定性滿足施工要求，不再驗算。 支座反力計算：Rl = R4 = 93.2kN R2=R3=2407kN2、立柱計算立柱截面圖如下列圖所示：600內(nèi)力計算： 截面參數(shù)如下： A =684(cm2) lx=371412(cm4) Wx=12380(cm3) 3、建立受力模型：q=F 方.8m=1640kN/m.Lo=5.88m164000016400001640000圖2.7受力模型圖計算最大彎矩：Mmax=698.4kNm= 56.4x106P«：。_加2_ 698400VV 12380x10-強度滿足受力要求因橫梁設置橫向加勁肋，故梁的局部穩(wěn)定性滿足施工要求，不再驗算。支座反力計算：R1=R4=238. 4kN R2=R3=3354. 4kN計算各支撐桿作用力：Z1=Z4=Z9=Z12=2