本文關(guān)鍵詞：TBM破巖機理的三維FEM-SPH耦合算法

  更多相關(guān)文章： TBM破巖 FEM-SPH耦合算法 巖片

【摘要】：采用改進的有限元-光滑粒子流體動力學(xué)耦合(FEM-SPH)的方法,建立了TBM單滾刀和雙滾刀破巖的三維數(shù)值耦合模型,研究了TBM破巖機理,研究結(jié)果表明,壓碎區(qū)形成階段,在單滾刀推力的作用下,微裂紋向下擴展形成扇形破壞區(qū);在切向力的作用下,微裂紋向前擴展形成另一個扇形破壞區(qū),兩個扇形破壞區(qū)組成了錐形破壞區(qū);在微裂紋形成階段,側(cè)向裂紋的擴展速度大于中央裂紋的擴展速度;在微裂紋擴展階段,中央裂紋的擴展速度大于側(cè)向裂紋的擴展速度;當(dāng)滾刀向巖體的邊緣滾動時,邊緣部位的巖石以扇形失效;壓碎區(qū)形成階段,每個滾刀單獨作用在巖石上,在每滾刀的下方形成一個錐形破壞區(qū);在微裂紋形成階段,由于滾刀之間的相互作用,赫茲裂紋改變擴展方向;在微裂紋擴展階段,赫茲裂紋連接和貫通,形成巖片。
【作者單位】： 重慶大學(xué)土木工程學(xué)院;合肥工業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： TBM破巖 FEM-SPH耦合算法 巖片
【基金】：國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃(973)資助項目(2014CB046903) 國家自然科學(xué)基金資助項目(51325903,51279218)
【分類號】：U455
【正文快照】： 全斷面隧道掘進機(簡稱TBM)施工技術(shù)當(dāng)今在世界范圍內(nèi)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于隧道及地下工程施工。采用TBM施工有著快速、高效、隧道成型好、對周圍巖體擾動較低及施工安全等多種優(yōu)點。在國內(nèi),深部復(fù)合地層TBM破巖機理及施工技術(shù)已列入國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃,該項目中一個極為重

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 錢七虎,李朝甫,傅德明;全斷面掘進機在中國地下工程中的應(yīng)用現(xiàn)狀及前景展望[J];建筑機械;2002年05期

2 夏毅敏;吳元;郭金成;田彥朝;林賚貺;卞章括;;TBM邊緣滾刀破巖機理的數(shù)值研究[J];煤炭學(xué)報;2014年01期

3 張魁;夏毅敏;徐孜軍;;不同圍壓及切削順序?qū)BM刀具破巖機理的影響[J];土木工程學(xué)報;2011年09期

【共引文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 姜曦,蘇華友;微型TBM在城市共同溝施工中的運用[J];地下空間與工程學(xué)報;2005年03期

2 楊媛媛;黃宏偉;;圍巖分類在TBM滾刀壽命預(yù)測中的應(yīng)用[J];地下空間與工程學(xué)報;2005年05期

3 王旭;李曉;廖秋林;;巖石可掘進性研究的試驗方法述評[J];地下空間與工程學(xué)報;2009年01期

4 孫卓恒;侯哲生;張愛萍;;錦屏二級水電站深埋完整大理巖破壞機制的斷裂力學(xué)分析[J];水利與建筑工程學(xué)報;2012年01期

5 孫卓恒;侯哲生;張愛萍;;錦屏二級水電站大理巖拉張型板裂化破壞研究[J];水利與建筑工程學(xué)報;2012年02期

6 宋天田;薛繼洪;;TBM與常規(guī)法隧道施工方案選擇系統(tǒng)[J];遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報;2006年S1期

7 林巖;張強;袁智;張穎;;綜掘裝備硬巖化技術(shù)發(fā)展[J];遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2012年02期

8 尹俊濤,尚彥軍,傅冰駿,曲永新;TBM掘進技術(shù)發(fā)展及有關(guān)工程地質(zhì)問題分析和對策[J];工程地質(zhì)學(xué)報;2005年03期

9 曹景華,武文相;談全斷面巖石掘進機的本土化研制[J];工程機械;2003年01期

10 胡國良;;盾構(gòu)推進液壓系統(tǒng)閥塊試驗臺[J];工程機械;2006年12期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 祁生文;伍法權(quán);;基于模糊數(shù)學(xué)的TBM施工巖體質(zhì)量分級研究[A];中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所第11屆（2011年度）學(xué)術(shù)年會論文集(中)[C];2012年

2 黃明利;伍志勇;徐飛;;城市環(huán)境下TBM施工對周邊環(huán)境影響的監(jiān)測與分析[A];第二屆隧道掘進機（盾構(gòu)、TBM）專業(yè)委員會第一次學(xué)術(shù)研討會暨中鐵隧道集團城市盾構(gòu)項目管理、施工技術(shù)、設(shè)備維保交流會論文集[C];2011年

3 龔國芳;胡國良;楊華勇;;盾構(gòu)推進系統(tǒng)同步協(xié)調(diào)控制實驗分析[A];第四屆全國流體傳動與控制學(xué)術(shù)會議論文集[C];2006年

4 張厚美;;混合式盾構(gòu)機在硬巖中的掘進性能數(shù)值仿真[A];中國土木工程學(xué)會第十二屆年會暨隧道及地下工程分會第十四屆年會論文集[C];2006年

5 祁生文;伍法權(quán);王大國;李曉;李守定;;巖石隧道掘進機(TBM)的施工速度(AR)與圍巖分類[A];隧道、地下工程及巖石破碎理論與應(yīng)用——隧道、地下工程及巖石破碎學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2007年

6 祁生文;伍法權(quán);王大國;李曉;李守定;;巖石隧道掘進機(TBM)的施工速度(AR)與圍巖分類[A];隧道、地下工程及巖石破碎學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2007年

7 趙小慶;張欣;;基于KingView的盾構(gòu)機監(jiān)控管理系統(tǒng)的開發(fā)[A];2011中國盾構(gòu)技術(shù)學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2011年

8 宋天田;劉冀山;王洪新;;昆明市掌鳩河引水工程上公山隧洞TBM施工問題及對策[A];第九屆全國巖石力學(xué)與工程學(xué)術(shù)大會論文集[C];2006年

9 譚援強;劉川;張浩;肖湘武;徐孜軍;;軟巖切削的離散元模擬及實驗研究[A];顆粒材料計算力學(xué)研究進展[C];2012年

10 李建華;呂瑞虎;李文俊;;TBM(盾構(gòu))技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀及幾個主要技術(shù)關(guān)鍵的探討[A];2012年中鐵隧道集團低碳環(huán)保優(yōu)質(zhì)工程修建技術(shù)專題交流會論文集[C];2012年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 吳起星;復(fù)合地層中盾構(gòu)機滾刀破巖力學(xué)分析[D];暨南大學(xué);2011年

2 胡國良;盾構(gòu)模擬試驗平臺電液控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];浙江大學(xué);2006年

3 奚鷹;盾構(gòu)掘進機異形斷面隧道切削機構(gòu)的理論研究[D];同濟大學(xué);2006年

4 霍軍周;人機結(jié)合協(xié)同進化設(shè)計方法及其應(yīng)用[D];大連理工大學(xué);2007年

5 邢彤;盾構(gòu)刀盤液壓驅(qū)動與控制系統(tǒng)研究[D];浙江大學(xué);2008年

6 劉志杰;巖石隧道掘進機刀盤設(shè)計方法研究[D];大連理工大學(xué);2009年

7 冷先倫;深埋長隧洞TBM掘進圍巖開挖擾動與損傷區(qū)研究[D];中國科學(xué)院研究生院（武漢巖土力學(xué)研究所）;2009年

8 蘇華友;雙護盾TBM開挖深埋隧洞圍巖穩(wěn)定性研究[D];西南交通大學(xué);2009年

9 付華;適用于TBM驅(qū)動離合器摩擦片的摩擦材料研究[D];燕山大學(xué);2009年

10 張凱;脆性巖石力學(xué)模型與流固耦合機理研究[D];中國科學(xué)院研究生院（武漢巖土力學(xué)研究所）;2010年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉春虎;盾構(gòu)土壓平衡比控制特性研究[D];廣東工業(yè)大學(xué);2011年

2 胡紹華;土壓平衡式盾構(gòu)機土艙壓力控制技術(shù)研究[D];華東交通大學(xué);2009年

3 李博覽;盾構(gòu)位姿測量與導(dǎo)向中的優(yōu)化問題研究[D];上海交通大學(xué);2011年

4 申培文;受動靜載荷作用刀具破巖斷裂力學(xué)分析及數(shù)值模擬[D];湖南科技大學(xué);2011年

5 何賢劍;盾構(gòu)刀盤及其液壓驅(qū)動系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];華東交通大學(xué);2011年

6 袁永盛;盾構(gòu)推進機構(gòu)動力學(xué)分析與研究[D];華東交通大學(xué);2011年

7 李豐華;基于接觸力學(xué)的盤形滾刀磨損量估算方法[D];天津大學(xué);2012年

8 蘇召斌;基于斷裂力學(xué)的盤形滾刀破巖載荷數(shù)值模擬[D];天津大學(xué);2012年

9 教忠建;全斷面掘進機數(shù)字樣機開發(fā)與功能仿真研究[D];東北大學(xué);2009年

10 張建;TBM施工中的通風(fēng)和散熱問題研究[D];武漢大學(xué);2004年

【二級參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 宋天田;周順華;;復(fù)合地層條件下盾構(gòu)刀盤設(shè)計研究[J];地下空間與工程學(xué)報;2007年03期

2 虞和濟,金國棟,蘇禾;盤形滾刀破巖機理的有限元分析[J];東北工學(xué)院學(xué)報;1981年03期

3 謝和平,高峰,周宏偉,左建平;巖石斷裂和破碎的分形研究[J];防災(zāi)減災(zāi)工程學(xué)報;2003年04期

4 林家騏;研究盤形滾刀破巖機理與提高刀具使用壽命[J];福州大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);1990年01期

5 尹俊濤,尚彥軍,傅冰駿,曲永新;TBM掘進技術(shù)發(fā)展及有關(guān)工程地質(zhì)問題分析和對策[J];工程地質(zhì)學(xué)報;2005年03期

6 金國棟,金明法;掘進機盤形窄刃滾刀[J];工程機械;1986年03期

7 王淑新;TBM掘進技術(shù)的發(fā)展與展望[J];中國工程咨詢;2003年09期

8 王忠誠,王曉全;深埋長隧洞不良地質(zhì)洞段TBM施工對策[J];海河水利;2003年04期

9 錢七虎,李朝甫,傅德明;全斷面掘進機在中國地下工程中的應(yīng)用現(xiàn)狀及前景展望[J];建筑機械;2002年05期

10 徐書林,傅冰駿;推廣應(yīng)用隧道掘進機 促進我國地下空間開發(fā)[J];建筑機械;2002年05期

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 林家騏;研究盤形滾刀破巖機理與提高刀具使用壽命[J];福州大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);1990年01期

2 李亮,傅鶴林;TBM破巖機理及刀圈改形技術(shù)研究[J];鐵道學(xué)報;2000年S1期

3 張魁;夏毅敏;徐孜軍;;不同圍壓及切削順序?qū)BM刀具破巖機理的影響[J];土木工程學(xué)報;2011年09期

4 施文俊;袁寶遠(yuǎn);;DDA模擬TBM破巖機理[J];科學(xué)技術(shù)與工程;2012年20期

5 朱玉龍;徐娟花;;DDA模擬TBM破巖機理[J];工程地質(zhì)計算機應(yīng)用;2012年03期

6 李鳳遠(yuǎn);陳饋;;盾構(gòu)滾刀地質(zhì)適應(yīng)性探析[J];建筑機械化;2011年12期

7 ;[J];;年期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 王常鑫;全斷面掘進機滾刀破巖機理及優(yōu)化布刀研究[D];東北大學(xué);2012年

2 蔣U，

本文編號：846690