可变式钢模台车是陕西理工大学研发团队开发的适用于地下洞库工程砼衬砌的机械化设备,具有混凝土被复完整性好、质量高的特点。该台车解决了普通钢模台车因其自身设计尺寸的局限性无法重复使用的问题。针对国内外钢模台车模板系统结构设计时缺乏定量分析研究,依据工程经验及类比等方法设计的产品,存在模板结构笨重,刚度和强度过分偏于安全的情况,本研究以TC6935-Z型可变式钢模台车为对象,重点对该台车模板系统进行研究,主要内容如下。首先,分析了TC6935-Z型钢模台车的模板系统、框架系统、液压系统、行走系统等的组成结构,研究了该台车变跨、变高、变弧的工作原理。借助CREO软件,建立了台车极限工作状态下(最大跨距9m、最大墙高5m、1/4弧拱)的模板系统、框架系统等三维模型,并结合部件的连接关系完成对整车的虚拟装配。其次,在相关标准规范的基础上,深入研究了直墙模板侧压力的的计算方法。结合静水压强的原理,解决了拱顶模板的侧压力计算问题,确定了定量的工作载荷。依据工作载荷,对模板系统的关键部件的刚度、强度进行了分析计算。再次,利用CREO与ANSYS的无缝对接功能,建立模板系统的有限元分析模型。根据模板系统工作窗的位置分布情况,将混凝土浇筑的整个过程分为三个阶段,并计算及分析了各阶段的载荷数值及载荷变化分布情况。最后,依据各阶段计算出的载荷数值,分别对分析模型施加约束与边界条件,完成了模板系统的静力学分析,获得了模板系统在不同阶段的等效应力分布及总体变形情况。分析结果表明,台车模板系统的承载能力在设计允许的范围内,同时反向验证了载荷计算方法的合理性。上述研究方法不仅适用于可变式钢模台车,对于普通钢模台车及相关机械设备在进行结构设计、力学性能分析和结构优化设计均可借鉴,具有较强的实用价值。