1、溪洛渡水電站拱壩溪洛渡水電站拱壩導流底孔牛腿導流底孔牛腿 1.8m1.8m 寬寬 1.5:11.5:1 倒懸面內拉倒懸面內拉懸臂模板結構計算書懸臂模板結構計算書批批 準準 于永軍 審審 定定 楊靜 審審 查查 吳少橋 校校 核核 張建清 編編 寫寫 胡凱 日期：日期：2010 年年 03 月月 23 日日1.5:1 內拉懸臂模板結構計算書1目目 錄錄1. 荷載標準值荷載標準值-21.1 懸臂模板模板自重懸臂模板模板自重-21.2 新澆混凝土自重（圖新澆混凝土自重（圖 11）-21.3 施工人員和設備荷載施工人員和設備荷載-21.4 振搗混凝土時產生的荷載振搗混凝土時產生的荷載-21.5 新澆混

2、凝土側壓力（圖新澆混凝土側壓力（圖 2.2） -21.6 傾倒混凝土沖擊荷載傾倒混凝土沖擊荷載-32. 荷載分項系數荷載分項系數-33. 荷載設計值荷載設計值-43.1 模板自重加載面板垂直向荷載模板自重加載面板垂直向荷載-43.2 新澆混凝土重加載面板垂直方向荷載新澆混凝土重加載面板垂直方向荷載-43.3 施工人員（和設備）荷載加載面板垂直向荷載施工人員（和設備）荷載加載面板垂直向荷載-43.4 振搗混凝土時產生的荷載加載面板垂直向荷載振搗混凝土時產生的荷載加載面板垂直向荷載-43.5 新澆混凝土側壓力加載垂直面板向荷載新澆混凝土側壓力加載垂直面板向荷載-43.6 傾倒混凝土沖擊荷載加載垂直

3、面板向荷載傾倒混凝土沖擊荷載加載垂直面板向荷載-54. 受力模型受力模型-55. 荷載組合荷載組合-55.1 懸臂模板荷載組合疊加懸臂模板荷載組合疊加-56. 懸臂模板結構計算懸臂模板結構計算-66.1 模板面板模板面板 -66.2 Z 型橫肋型橫肋-66.3 模板支撐桁架（背楞及三角架）、內拉系統的受力計算模板支撐桁架（背楞及三角架）、內拉系統的受力計算-86.3.1 靜定方程分析-86.3.2 內力圖-96.3.3 受力構件計算 -146.3.4 定位錐處的混凝土強度要求 -171. 荷載標準值荷載標準值1.1 懸臂模板模板自重懸臂模板模板自重取 3t 計算，自重 30kN1.2 新澆混凝

4、土自重（圖新澆混凝土自重（圖 11）圖 1.13 2 0.5 1.8 25135kN 1.3 施工人員和設備荷載施工人員和設備荷載2.5KN/m21.4 振搗混凝土時產生的荷載振搗混凝土時產生的荷載（振搗設備加載振搗荷載）（水電水利工程模板施工規范DL/T5110-2000 P 附錄 A1.5 ）振搗設備加載垂直面模板時荷載取 4KN/m2，加載水平面模板取 2KN/m21.5 新澆混凝土側壓力（圖新澆混凝土側壓力（圖 2.2）1/20120.22CFt 按照 3m 澆筑分層計算式中：鋼筋混凝土自重，取 25KN/m3；c初凝時間，取 12 小時；0t1外加劑影響系數，取 1.2；1.5:1

5、內拉懸臂模板結構計算書3坍落度影響系數，塌落度為 3.09.0cm，取 1.0；2混凝土澆筑平均速度，取 0.4m/h；H混凝土側壓力計算位置處至新澆筑混凝土澆筑頂面總高度（m）。圖 1.2側壓力標準值最大為122,max=0.22 25 12 1.2 1.0 0.4 =50.09KN/mcF有效壓頭高度,maxh=F/50.09/ 252ccm3m 澆筑層底部側壓力標準值2,min32=(1-) 50.09=41.74KN/m3 2cF1.6 傾倒混凝土沖擊荷載傾倒混凝土沖擊荷載（水平荷載）容量為 1m33m3的運輸器具，取 8KN/m2；容量大于 3m3運輸器具，取 10KN/m2；2.

6、荷載分項系數荷載分項系數1.1、1.2、1.5 為 1.2；1.3、1.4、1.6 為 1.4；3. 荷載設計值荷載設計值3.1 模板自重加載面板垂直向荷載模板自重加載面板垂直向荷載模板自重轉成面荷載：2130 1.25.54/1.8 3.61PKN m1.5:1 斜面上，垂直于面板向的荷載：211cos56 =3.10/pPKN m3.2 新澆混凝土重加載面板垂直方向荷載新澆混凝土重加載面板垂直方向荷載取如圖 ds 寬混凝土為研究對象1.5：1 斜面上垂直于面板向的荷載：2231.8 25 cos56p1.228.14/1.8cos56dsKN mds3.3 施工人員（和設備）荷載加載面板垂

7、直向荷載施工人員（和設備）荷載加載面板垂直向荷載該荷載為施工過程集中線型荷載（按不利工況考慮加載于有效壓頭高度范圍內）23p1.4 2.5 cos561.96/KN m3.4 振搗混凝土時產生的荷載加載面板垂直向荷載振搗混凝土時產生的荷載加載面板垂直向荷載該荷載為施工過程中的線型荷載（按不利工況考慮加載于有效壓頭高度范圍內）A）、豎直方向振搗荷載加載至垂直模板方向的荷載設計值為241p1.4 4 sin564.64/KN m B）、水平方向振搗荷載加載至垂直模板方向的荷載設計值為242p1.4 2 cos561.57/KN m 因此，總的振搗荷載加載至垂直模板方向的荷載設計值為244142pp

8、 +p =6.21/KN m3.5 新澆混凝土側壓力加載垂直面板向荷載新澆混凝土側壓力加載垂直面板向荷載側壓力最大值：25max1.2 50.09 sin5649.83/PKN m1.5:1 內拉懸臂模板結構計算書53m 澆筑層底部側壓力：25min1.2 41.74 sin5641.53/PKN m3.6 傾倒混凝土沖擊荷載加載垂直面板向荷載傾倒混凝土沖擊荷載加載垂直面板向荷載該荷載為施工過程中的線型荷載（按不利工況考慮加載于有效壓頭高度范圍內）26p1.4 10 sin5611.61/KN m4. 受力模型受力模型懸臂模板所受荷載垂直加載至面板示意圖如下圖 4.1 所示： 圖 4.1注：圖

9、 4.1 中，集中荷載單位為 kN，面荷載單位為 kN/m2（1m 寬的荷載值） 括號內為 0.9m 寬內的線荷載值，單位為 kN/m5. 荷載組合荷載組合5.1 懸臂模板荷載組合疊加懸臂模板荷載組合疊加=maxq1P2P34PP5P6P291.47/KN m出現在模板中部，如下圖 5.1maxq圖 5.1（力單位：kN/m2）6. 懸臂模板結構計算懸臂模板結構計算6.1 模板面板模板面板圖 6.1 為混凝土澆至模板上口時的混凝土側壓力圖形。在混凝土澆筑過程中，模板從底部至1m 高度處先后承受過最大垂直面板的荷載作用。所以，驗算面板時，簡化為跨度 32.5cm、兩端固定的板，承受均布荷載為最大

10、垂直面板荷載 91.47kN/m2，取 1cm 寬面板，則計算簡圖如圖 7.1 所示，跨度 l=32.5cm。圖 6.1經核算，6mm 厚鋼面板能滿足要求。6.2 Z 型橫肋型橫肋每根橫肋承受 32.5cm 高面板傳來的荷載，按均布荷載考慮，其荷載值為。計算跨度，其計算簡圖如圖 6.2 所示。91.47 0.32529.73/qN mm900lmm1.5:1 內拉懸臂模板結構計算書7圖 6.2計算結果：彎矩圖如圖 6.3 所示圖 6.3（力單位：kNm）剪力圖如圖 6.4 所示圖 6.4（力單位：kN）Z 型橫肋的截面如圖 6.5 所示圖 6.5經核算，滿足要求。6.3 模板支撐桁架（背楞及三

11、角架）、內拉系統的受力計算模板支撐桁架（背楞及三角架）、內拉系統的受力計算6.3.1 靜定方程分析靜定方程分析內拉懸臂模板結構屬于 3 次超靜定結構，對其列力矩平衡方程和力平衡方程做邊界分析。如圖 6.6 所示，為模板支撐桁架受力狀態。圖 6.6力平衡方程：1278100 123700abFFNN力矩平衡方程：12b3.0041.0912.22478100 1.091 123700 2.653FFN式中：分別為上層拉模筋拉力、下層拉模筋拉力、定位錐軸心力和支座反12abFFNN、力。6.3.1.1 邊界條件邊界條件（1）22 拉模筋的最大拉力（扣除車絲后的設計值）222 1.5 2210=59

12、.5k4N（）（2）定位錐軸心力設計值300kaNN6.3.1.2 取值范圍取值范圍單位為 N，考慮定位錐的安全系數 FS取為 1.2，經試算，各值的取值范圍為：12059500FF、a159118250000N1.5:1 內拉懸臂模板結構計算書9b76318185873N6.3.2 內力圖內力圖6.3.2.1 計算模型計算模型圖 6.7 表示的是內拉懸臂結構的計算模型。圖 6.76.3.2.2 內力圖內力圖由圖 6.7 的計算模型，計算得出彎矩圖 6.8、軸力圖 6.9、剪力圖 6.10 及位移圖 6.11。圖 6.8（彎矩圖，單位 Nm）由圖 7.8 可知：背楞最大彎矩為 25013Nm三

13、角架最大彎矩為 31375Nm立柱最大彎矩為 143.3Nm1.5:1 內拉懸臂模板結構計算書11圖 6.9（軸力圖，力單位 N）由圖 7.9 可知：背楞最大軸力 120174N三角架最大軸力 122422N -151424N 173252 N斜撐最大軸力-146054 N拉模筋最大軸力 62530N立柱最大軸力-145888 N圖 6.10（剪力圖，力單位 N）由圖 7.10 可知：背楞最大剪力 75511 N三角架最大剪力 182365 N立柱最大剪力 94.28 N1.5:1 內拉懸臂模板結構計算書13圖 6.11（位移圖）背楞上巖最大水平位移 10.45mm（），最大豎直位移 6.58

14、mm（）立柱上巖最大水平位移 6.68mm（），最大豎直位移 0.58mm（）6.3.3 受力構件計算受力構件計算如圖 6.12，各桿件的節點編號。圖 6.126.3.3.1 AB 桿桿AB 桿為拉彎構件，作強度和撓度驗算。經核算，滿足要求6.3.3.2 BC 桿桿BC 桿為拉彎構件，作強度和撓度驗算。經核算，滿足要求。6.3.3.3 DE 桿桿DE 桿為軸心受壓構件，作強度、剛度和穩定性驗算。經核算，滿足要求。6.3.3.4 CD 桿桿CD 桿為軸心受壓構件，作強度、剛度和穩定性驗算。經核算，滿足要求。6.3.3.5 BD 桿桿BD 桿為軸心受拉構件，作強度驗算。經核算，滿足要求。6.3.3

15、.6 拉模筋拉模筋拉模筋為軸心受拉構件，作強度驗算。1.5:1 內拉懸臂模板結構計算書15經核算，滿足要求。取焊縫長度 100mm，經核算，滿足要求。6.3.3.7 FI 立柱立柱FI 立柱為壓彎構件，作強度、剛度、彎矩作用平面內穩定、彎矩作用平面外穩定、局部穩定和撓度驗算。經核算，滿足要求。6.3.3.8 節點節點 C如圖 6.13 所示為節點 C 的受力狀態。圖 6.13（力單位：N）經計算，取焊縫長度 300mm，滿足要求。6.3.3.9 節點節點 D如圖 6.14 所示為節點 D 的受力狀態。圖 6.14（力單位：N）經核算，滿足要求。6.3.3.10 節點節點 E如圖 6.15 所示為節點 E 的受力狀態。圖 6.15（力單位：N）經核算，滿足要求。6.3.3.11 三角架調節螺桿三角架調節螺桿三角架調節螺桿是模板面板與三角架的連接件，承受一定的荷載作用。經核算，滿足要求。6.3.3.12 定位錐定位錐如圖 6