| 利用近场动力学方法模拟隧道掘进机滚刀三维贯入破岩 |
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| 引用本文： | 周建,尚肖楠,刘福深,沈君逸,廖星川.利用近场动力学方法模拟隧道掘进机滚刀三维贯入破岩[J].岩土力学,2023(9):2732-2743+2756. |
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| 作者姓名： | 周建 尚肖楠 刘福深 沈君逸 廖星川 |
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| 作者单位： | 1. 浙江大学滨海和城市岩土工程研究中心;2. 浙江大学浙江省城市地下空间开发工程技术研究中心;3. 浙江大学岩土工程计算中心 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金项目（No.52179112,No.51338009）~~； |
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| 摘 要： | 近场动力学方法是一种非局部无网格数值方法，在模拟固体的动力损伤断裂方面具有优势，首次提出采用近场动力学方法模拟隧道掘进机（tunnel boring mechine，简称TBM）滚刀三维贯入破岩，并模拟了7组试验来验证。通过模拟压头贯入试验，展示了近场动力学方法模拟刀具贯入破岩的可行性。同时，提出了非线性短程力接触模型，证明了该接触模型可以较好地反映TBM滚刀法向力随贯入深度的变化趋势，还能够反映滚刀在贯入过程中与岩石接触面积的变化情况。利用所提非线性短程力接触模型模拟了5组不同围压作用下的TBM滚刀三维贯入试验，并与试验结果比对。模拟结果表明，提出的接触模型能够计算滚刀峰值力随不同围压的变化，并且可以得到合理的岩石表面破坏形式。近场动力学方法使用简便，仅需要两个标定参数便可以模拟TBM滚刀三维贯入破岩，具有实际工程应用前景。
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| 关 键 词： | 近场动力学 三维TBM滚刀破岩 贯入试验 围压 |
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