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题名弧形撕裂刀切削钢筋混凝土桩基仿真与实践
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作者
梅君
崔伦萌
陈裕康
李兴高
闵凡路
方应冉
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机构
上海隧道工程有限公司
北京交通大学土木建筑工程学院
河海大学土木与交通工程学院
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出处
《铁道标准设计》
北大核心
2025年第6期143-150,157,共9页
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基金
国家重点基础研究发展计划(973计划)项目(2015CB057802)。
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文摘
为探究盾构切桩过程中刀具与桩基相互作用机理,避免刀具损伤,以南京地铁10号线盾构穿越群桩工程为背景,基于RHT和J-C本构模型,建立弧形撕裂刀切削钢筋混凝土耦合体数值模型,探明钢筋混凝土损伤失效机理,分析切削参数对切削力的影响,最后结合实际工程对切桩效果进行分析。主要结论如下:(1)在刀具多次切削作用下,混凝土发生大范围损伤,钢筋与混凝土之间黏结接触失效,混凝土对钢筋的约束降低,钢筋发生较大的弯曲变形,切口呈现挤压-拉伸断裂的形态;(2)弧形刀具以0.3 m/s的切削速度和3 mm的贯入度切削钢筋混凝土耦合体时,在切入钢筋6 mm时刀刃应力达到最大值2.6 GPa,低于合金材料允许应力2.8 GPa,不会出现刀刃断裂;(3)当切削速度介于0.2~0.5 m/s,贯入度介于1.5~7.5 mm时,切削速度对切削力的影响较弱,贯入度的增大导致切削力显著增加,实际工程中以高转速低贯入度的磨桩模式进行切桩,有利于避免刀具断裂;(4)切桩过程中推力和扭矩的增幅较低,钢筋切口特征主要分为挤压划痕、挤压-拉伸断裂、完全拉伸断裂3种,不存在合金刀刃断裂的情况,合金刀刃与撕裂刀主体之间的焊接强度是类似工程需要关注的重点。
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关键词
盾构切桩
弧形撕裂刀
钢筋混凝土耦合体
切削参数
数值仿真
工程实践
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Keywords
shield pile cutting
curved tearing cutter
reinforced concrete composite
cutting parameters
numerical simulation
engineering practice
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分类号
U231
[交通运输工程—道路与铁道工程]
U455.43
[建筑科学—桥梁与隧道工程]
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