复合地层下盾构施工模态系统刀盘荷载及振动特性研究

• 作者: 刘汉东 刘海宁 周建军 李苗 王鲁琦
• 来源期刊: 隧道建设
• 学科: 交通运输
• 关键词: 复合地层 盾构 模型试验 刀盘荷载 刀盘振动 LS-DYNA
• 年，卷（期）: 2017,（1）
• 所属期刊栏目: 施工机械
• 页码范围: 103-112
• 页数: 10页
• 分类号: U455.3
• 字数: 6540字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3973/j.issn.1672-741X.2017.01.017

摘要

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.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	刘海宁		33	537	11.0	23.0
3	刘汉东	华北水利水电大学岩土工程与水工结构研究院	124	1300	21.0	32.0
4	周建军		48	215	9.0	11.0
5	王鲁琦		6	14	3.0	3.0
9	李苗	华北水利水电大学岩土工程与水工结构研究院	6	28	4.0	5.0