喷射混凝土支护是隧道与地下工程新奥法技术体系的三大支柱之一,它以简便的工艺、及时的支护及较低的成本而得到广泛应用。喷射混凝土把按照一定比例拌和好的混凝土拌合料放入到湿喷机料斗,湿喷机沿管道将拌合料输送至喷嘴,依靠压缩空气在喷嘴形成高速射流,同时添加速凝剂,通过浆体射流填充和集料撞击挤压密实而形成的特种混凝土。喷射工艺有干喷、潮喷、湿喷三种,湿喷工艺具有降低粉尘、减少回弹、保障品质等技术经济优势,因此得到广泛推广应用。随着社会发展与技术进步,喷射混凝土已基本实现机械化施工。喷射混凝土机械化施工的关键设备是湿喷机组,臂架是湿喷机组的关键部件,结构合理与否直接影响到机组工作性能发挥和末端作业(喷嘴轨迹)的准确性。由于湿喷机组工作环境十分复杂,臂架又是典型的多输入、多输出、高度非线性、刚度耦合的复杂多体系统,臂架动力学响应特性在一定程度上制约了整机性能的发挥,所以研究具有现实意义。通过研究发现造成结构失效的主要原因为疲劳失效。当机构在突然加速、减速或者回转的时候,就会产生瞬态的冲击载荷,机构的振动不可避免,而此时应变幅和应力幅也会相应的出现,如果应变幅以及应力幅会超过一定的界限就会使机构发生疲劳失效。为了研究机构在这一瞬间的动力学性能,Rayleigh阻尼系数是必须要知道的,它的频率范围通过模态分析来得到,进而对它进行了相应的计算,并讨论了机构振动受到的此时频率范围的影响。在分析了结构的瞬态动力学之后,受到冲击载荷的结构的振动响应随之得出,并把它当做载荷谱利用FE-SAFE这一疲劳分析软件计算了结构的疲劳寿命。经过分析所得出的疲劳寿命的结构我们可以发现:所选择的计算方法不同,平均应力修正方法不同,得出的疲劳寿命因此而不同,所以我们选择的时候要考虑到公式的应用,这样才能得到合理的结构。在研究了结构的疲劳寿命在阻尼比的影响后,我们发现在对数坐标系下,疲劳寿命与阻尼比之间存在一定的线性关系。当结构存在有初始裂纹的情况下,此时我们通常采用损伤容限法来计算结构的疲劳寿命。参考与之相关的一些手册和资料之后,可以得到应力强度因子和断裂韧度值的表达式,再通过帕里斯公式的运用,可以计算出在有了初始裂纹的情况下,在交变载荷作用之下的伸缩臂上盖板的疲劳寿命。