双节理岩体TBM滚刀破岩过程数值模拟

发布时间：2022-12-25 11:35

　　为了研究节理特征对全断面掘进机（tunnel boring machine, TBM）盘形滚刀破岩的影响,采用颗粒流方法建立盘形滚刀与含平行双节理岩体的二维数值模型,进行不同节理倾角和间距的30组数值试验,根据数值试验结果研究岩体破裂模式、滚刀竖向接触力峰值随节理倾角和间距的变化规律、滚刀破岩过程中细观裂纹扩展规律。研究结果表明:不同的节理特征下,滚刀破岩可以分为4种基本的破裂模式;滚刀竖向接触力峰值随节理倾角的增大呈现先减小后增大的趋势,在节理倾角为30°或45°时最小,在节理倾角为90°时最大;滚刀竖向接触力峰值随节理间距的增大总体上呈现增大趋势;随滚刀的贯入,滚刀竖向接触力与细观裂纹个数有3个关联的变化阶段。通过研究TBM滚刀与节理岩体相互作用机制,揭示不同节理特征对滚刀破岩的影响规律,对TBM滚刀的合理设计和施工有一定的指导意义。 

【文章页数】：10 页

【文章目录】：
0 引言
1 离散元法与PFC程序
2 滚刀破岩模型与细观参数标定
    2.1 滚刀破岩数值模型简化
    2.2 细观参数标定
    2.3 滚刀破岩数值模型建立
3 模拟结果分析
    3.1 岩体破裂模式分析
    3.2 滚刀受力分析
    3.3 细观裂纹扩展分析
4 结论


【参考文献】：
期刊论文
[1]TBM滚刀破岩机理与影响因素数值模拟研究[J]. 刘立鹏,汪小刚,刘海舰,孙兴松.  中国水利水电科学研究院学报. 2017(05)
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[3]围压对TBM滚刀破岩影响规律的线性切割试验研究[J]. 马洪素,龚秋明,王驹,赵晓豹,殷丽君,苗崇通,何冠文.  岩石力学与工程学报. 2016(02)
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[5]TBM双滚刀破岩过程模拟及刀圈结构设计[J]. 孙伟,郭莉,周建军,霍军周.  煤炭学报. 2015(06)
[6]节理间距对滚刀破岩影响的线性破岩试验研究[J]. 龚秋明,苗崇通,马洪素,赵晓豹.  土木工程学报. 2015(06)
[7]围压对岩石裂纹扩展影响的颗粒流模拟研究[J]. 唐谦,李云安.  长江科学院院报. 2015(04)
[8]基于颗粒流原理的岩石类材料细观参数的试验研究[J]. 丛宇,王在泉,郑颖人,冯夏庭.  岩土工程学报. 2015(06)
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[10]Particle flow study on strength and meso-mechanism of Brazilian splitting test for jointed rock mass[J]. Sheng-Qi Yang,Yan-Hua Huang.  Acta Mechanica Sinica. 2014(04)



本文编号：3726539