盾構(gòu)刀盤掘進(jìn)載荷的三維有限元仿真分析.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市化進(jìn)程的加快和大規(guī)?；A(chǔ)設(shè)施建設(shè)的展開導(dǎo)致了人們地面生存空間愈加緊張，為緩解這一矛盾，人們把越來越多的目光聚焦地下空間的開發(fā)與利用，大量的地下隧道工程正逐步展開。盾構(gòu)法作為一種在地表以下暗挖隧道的施工方法，以其開挖快、安全、經(jīng)濟(jì)、適用于復(fù)雜地質(zhì)條件、有利于環(huán)境保護(hù)和降低勞動強(qiáng)度等優(yōu)點(diǎn)逐漸成為地下鐵路、運(yùn)輸管道等多種隧道工程建設(shè)的有效工具。
　　刀盤作為盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)的直接工具，在掘進(jìn)過程中面對多種地層，施工

2、環(huán)境惡劣、受力復(fù)雜，其性能嚴(yán)重影響了盾構(gòu)的掘進(jìn)效率。由于盾構(gòu)機(jī)械的結(jié)構(gòu)特性及其地下工作的隱蔽性，很難直接觀測到刀盤掘進(jìn)過程中的界面載荷信息，因此研究刀盤界面載荷分布規(guī)律，分析刀盤刀具與土體的適應(yīng)性，對優(yōu)化刀盤拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、改進(jìn)刀具的合理布局和選取適合的施工參數(shù)具有一定的指導(dǎo)意義。
　　本文基于有限元的數(shù)值方法，建立了模擬盾構(gòu)刀盤掘進(jìn)的三維仿真分析模型，并且充分考慮到土體的材料非線性特性，采用擴(kuò)展的Drucker-Prager非線性彈塑