盾构TBM始发反力架的有限元分析.pdf

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1、盾构TBM始发反力架的有限元分析目录1.简单说明...................................................................................................................................22.建立模型...............................................................................................

2、....................................23.加载约束与外力边界条件.......................................................................................................24.选择材料.................................................................................................

3、..................................35.网格划分...................................................................................................................................35.1划分网格，检查网格质量......................................................................

4、.............35.2网格单元数量.......................................................................................................36.求解结果............................................................................................................................

5、.......46.1根据四强度理论进行验算。.......................................................................................46.2根据三强度理论进行验算。.......................................................................................411.简单说明适用于以下盾构的始发。土压平衡盾构直径Φ10.22m，管片Φ9m/10m

6、-1.8m始发时反力架承受的负载有：盾构外壳与土层的摩擦力；盾构与管片的摩擦力，盾构刀盘前面的正面阻力；刀具挤压入土的阻力。经过计算，以上阻力之和为15,000KN，实际按20,000KN进行反力架结构的设计。在始发掘进100m的过程中，应使反力架的承受力不大于20,000KN。2.建立模型Figure1反力架模型3.加载约束与外力边界条件Figure2反力架约束与外力条件在与管片接触的区域加载20,000KN的负载。把各个支撑脚点设为固定约束。24.选择材料选择主材料为Q345BTable1材料的物理性能安

7、全系数n屈服强度抗拉强度强度极限sb(MPa)(MPa)(MPa)Q345B3455001.52305.网格划分5.1划分网格，检查网格质量Figure3反力架网格的elmentmetrics数值网格划分后，用skewness法则检查网格的质量。skewness法则认为，elmentmetrics的数值从0到1。0代表网格质量最好，1代表代表网格质量最差。网格的elmentmetrics的数值绝大部分在0~0.25之间。网格良好。5.2网格单元数量Figure4反力架网格的单元和节点数量经过网格划分

8、得到331774个节点，443658个单元。36.求解结果6.1根据四强度理论进行验算。Figure5反力架网格的MisesStress云图根据计算结果，第四强度理论（MisesStress）的最大应力147MPa计算合格！6.2根据三强度理论进行验算。Figure6反力架网格的IntrensityStress云图根据计算结果，第三强度理论（IntrensityStress）的最大应力