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题名复合地层下盾构施工模态系统刀盘荷载及振动特性研究
被引量：15
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作者
王鲁琦
刘海宁
李苗
周建军
刘汉东
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机构
盾构及掘进技术国家重点实验室
华北水利水电大学岩土工程与水工结构研究院
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出处
《隧道建设》
北大核心
2017年第1期103-112,共10页
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基金
国家高技术研究发展计划("863"计划)专项(2012AA041802)
盾构及掘进技术国家重点实验室开放基金(SMBT2012K002)
+1 种基金
福建省地质灾害重点实验室开放基金(FJKLGP2012K004)
华北水利水电大学研究生教育创新计划基金(YK2015-12)
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文摘
基于苏埃通道盾构工程和盾构及掘进技术国家重点实验室的盾构施工模态系统的刀盘实体,利用JHC本构模型对岩体进行仿真,通过显示动力学软件LS-DYNA对不同模式下的滚刀群切削复合地层进行数值模拟,并结合滚刀、刀盘的力学分析及傅立叶变换函数,得到滚刀和刀盘的三向荷载-时间历程曲线及荷载的频谱图。通过分析荷载曲线及频谱图可知:1)在荷载特性方面,切削过程中滚刀和刀盘荷载均具有突变性、随机性和冲击性;当滚刀运动经过软硬岩层交界面时,滚刀切点荷载发生突变,有可能发生剧烈震荡。2)在振动特性方面,刀盘荷载的频率主要集中在0~5 Hz,属于典型的低频振动,并与滚刀的频率分布一致;软岩及硬岩仅对滚刀荷载的幅值产生影响,对其频率分布影响有限。结合刀盘在软硬不均地层条件下静力学的分析结果,确定刀盘在不均匀受力状态下的最大应力、应变位置,为苏埃通道滚刀破岩物理模型试验刀盘测试系统的构建提供了依据。
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关键词
复合地层
盾构
模型试验
刀盘荷载
刀盘振动
LS-DYNA
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Keywords
composite strata
shield
model test
load on cutterhead
cutterhead vibration
LS-DYNA
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分类号
U455.3
[建筑科学—桥梁与隧道工程]
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题名盘形滚刀盾构切削桥桩刀盘荷载研究
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作者
薛豪
陈蕾
王占生
马学军
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机构
苏州大学轨道交通学院
苏州轨道交通建设有限公司
中铁十局集团城市轨道交通建设有限公司
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出处
《河南科学》
2024年第8期1153-1162,共10页
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文摘
钢筋混凝土的材料力学性质与天然岩土体差别很大,为了研究盾构掘进过程中滚刀切削钢筋混凝土的切削特性,对滚刀侵入钢筋混凝土的过程进行受力分析.首先,通过三维仿真模拟得出单把滚刀在不同贯入度下切削钢筋与混凝土时的法向力与切向力,再通过滚刀切削钢筋混凝土室内实验验证了法向力的准确性.然后,基于荷载叠加原理,提出一种针对切桩过程的推力和扭矩刀盘荷载计算模型,通过依托工程实际切桩荷载验证了刀盘荷载计算模型的适用性.对比结果表明,本文模型所计算出的推力、扭矩荷载值与实际切桩的推力、扭矩荷载值误差分别小于10%与20%,结合实际切桩荷载分析得出滚刀切桩的荷载影响主要是推力.研究结果可为今后类似盾构切削工程中掘进面荷载计算以及单刀选型与配置等提供参考.
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关键词
隧道工程
盾构切削
盘形滚刀
刀盘荷载
理论分析
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Keywords
tunnel engineering
shield cutting
disc cutter
cutter head load
theoretical analysis
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分类号
U455.31
[建筑科学—桥梁与隧道工程]
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