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盾构刀盘系统界面载荷力学表征与近似计算模型
  • ISSN号:0459-1879
  • 期刊名称:力学学报
  • 时间:2012.10
  • 页码:861-868
  • 分类:O343.3[理学—固体力学;理学—力学] U451[建筑科学—桥梁与隧道工程;交通运输工程—道路与铁道工程]
  • 作者机构:[1]天津大学机械工程学院力学系,天津300072, [2]山西省万家寨引黄工程管理局,太原030000
  • 相关基金:国家自然科学基金(i1127202)和国家重点基金研究发展计划(2007CB714000)资助项目.
  • 相关项目:典型掘进装备关键部件寿命状态的力学诊断与检测仪器
中文摘要:

针对地下隧道施工重型盾构装备,提出了一种刀盘系统界面载荷的力学表征与近似计算方法.在刀盘系统与掘进界面岩土问相互作用的解耦分析基础上,引入岩土屈服破坏效应的影响,修正了掘进界面边缘区域应力集中的问题,给出了刀盘系统界面载荷沿半径方向非线性分布的规律.考虑到实际施工中的地质条件、掘进进尺、刀盘拓扑结构,以及地下埋深等因素对掘进载荷的影响,建立了刀盘系统推力与扭矩的综合分析与计算模型,实现了地质力学性能、装备掘进状态、装备结构特征3类关键因素与掘进载荷间相互影响规律的力学描述;结合天津地铁工程实例,分析与验证了界面载荷模型的有效性.

英文摘要:

The paper presents a mechanical characterization and predicting model for the cutterhead interface load of Shield machine. The interaction between the cutterhead and the soil on the excavation interface is decoupled. The geotechnical yield effect is considered to amend the stress concentration around the edge area on the interface. Then the normal and tangential stress distributions on the cutterhead are presented. In addition, a comprehensive consideration about the interface load with the contributions of the depth burial and the cutterhead topological structure is made. The present study establishes a predicting model of the thrust and the torque acting on the cutterhead interface with the influences of geological parameters, operating parameters, and structural parameters. The effectiveness of the proposed model is verified with a metro engineering instance in China.

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期刊信息
  • 《力学学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国力学学会 中国科学院力学研究所
  • 主编:魏悦广
  • 地址:北京市海淀区北四环西路15号中科院力学所内《力学学报》
  • 邮编:100190
  • 邮箱:lxxb@cstam.org.cn
  • 电话:010-62536271
  • 国际标准刊号:ISSN:0459-1879
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2062/O3
  • 邮发代号:2-814
  • 获奖情况:
  • 1992年首届自然科技期刊一等奖,1996年国家自然科技期刊二等奖,2000年首届国家期刊奖
  • 国内外数据库收录:
  • 美国数学评论(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:13332