| 隧道掘进机滚刀破岩动态荷载理论模型及试验研究 |
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| 引用本文： | 孙浩凯,高阳,朱光轩,徐飞,郑新雨.隧道掘进机滚刀破岩动态荷载理论模型及试验研究[J].岩土力学,2023(6):1657-1670. |
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| 作者姓名： | 孙浩凯 高阳 朱光轩 徐飞 郑新雨 |
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| 作者单位： | 1.山东大学岩土与结构工程研究中心250061;2.石家庄铁道大学河北省大型结构健康诊断与控制实验室050043; |
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| 基金项目： | 国家重点研发计划(No.2021YFB2600800)；国家自然科学基金(No.51978425,No.52078311)；河北省自然科学基金(No.E2021210032,No.E2021210099)；中央引导地方科技发展专项(No.226Z5405G)。 |
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| 摘 要： | 滚刀荷载的动态信息（如峰值荷载、增长速度以及频率等）对保持全断面隧道掘进机系统稳定、控制刀盘振动等至关重要。目前的破岩力预测公式不足以满足刀盘受力及振动的求解需要。因此，基于离散化建模思路，将传统空腔膨胀理论的一维贯入运动扩展至高维度的回转破岩中，对岩体参数及操作参数对荷载特性的影响进行了研究。并通过多组全尺寸回转破岩试验进行验证。结果表明：安装半径、转速以及贯入度的增大使单位时间内滚刀挤压的岩体体积增多、密实核边界速度升高，导致侵岩荷载的增长速度及频率均升高，荷载变化及刀盘振动更加剧烈。岩体强度的增大会导致荷载峰值及增长速度升高、频率降低。所建立的回转破岩动态荷载理论模型与试验结果相差5%以内，验证了该模型的准确性。
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| 关 键 词： | 全断面隧道掘进机(TBM) 空腔膨胀理论 密实核 全尺寸回转破岩试验 |
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