1、分析部分的混凝土自重P1
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如图1,分析部分的长为2米,宽为1.5米,混凝土厚为0.8m,其密度为2.45t/m,则混凝土自重W=2×1.5×0.8×2.45=5.88(t)。折算成单位面载荷P1=5.88/(2×1.5)=1.96t/m。
2、分析部分的挤压面载荷P2
该值取为4.7t/m,参考自日本歧阜工业公司提供的参数[1]。那么,这部分模板就受到P1与P2的作用,两部分的合力P=P1+P2=1.96+4.7=6.66t/m。
3、模板的弯曲应力
由于模板的内表面每隔250mm有一根加强角钢,因此,我们可以把它简化成每隔250mm的梁单元来考虑。将宽度为250mm的模板所受到的载荷折算成梁上线载荷。这是在有限元单元处理中常用的方法,其翼缘板的宽度取它与之相邻筋板间距的30%(参考[2]中97页),即250×0.3=75 mm,偏于安全。 根据上述模板所受的面载荷为6.66t/m,那么在250mm宽,1500 mm长的面积上所受到的载荷为6.66×0.25×1.5=2.5 (t),将此载荷作用在1.5米长的梁上,则其线载荷q为2.5/1.5=1.7(t/m)。
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图3、梁单元的横截面
如要对整个模板进行受力分析,就必须将整个模板等效成梁单元的空间框架结构,利用有限元理论,通过电算进行有限元分析。这里,我们只能取一根梁进行分析,简化后的梁单元力学模型按简支梁处理,其受力简图如图2,这是因为两边有250mm高的拱板及立柱支承。梁的横截面如图3。
为计算梁的弯曲应力,必先计算该梁横截面的形心,该截面是由75×6的角钢及150×10的组合截面,根据图示坐标系,计算组合截面形心O0的X、Y坐标。
根据[3]中附1-4组合截面形心公式计算形心的X、Y坐标。