第1章 引言

1.1 概述

1.2 盾构机的发展历史及应用现状

1.3 盾构机土仓渣土本构模型及其参数估计研究进展

1.4 盾构机土仓土压力控制问题的研究进展

1.5 小结

参考文献

第2章 盾构机土仓渣土非线性本构模型参数反演

2.1 渣土非线性本构关系参数反演的背景

2.2 土体的非线性本构关系概述

2.2.1 经典的线弹性本构模型

2.2.2 Mohr-Coulomb（M-C）模型

2.2.3 Drucker-Prager（D-P）模型

2.2.4 Cam-Clay（Cam）模型

2.2.5 Duncan-Chang（D-C）模型

2.2.6 Lade-Duncan（L-D）模型

2.2.7 土的清华弹塑性本构模型

2.3 盾构机土仓渣土的三轴压缩试验

2.4 土仓渣土的Duncan-Chang非线性本构模型

2.5 基于遗传算法的改性渣土非线性本构模型参数反演

2.5.1 渣土非线性本构模型参数反演目标函数的定义

2.5.2 基于遗传算法的渣土非线性本构模型参数反演方法

2.5.3 参数反演结果

2.6 小结

参考文献

第3章 盾构机土仓压力分布的有限元数值模拟

3.1 盾构机土仓压力分布模拟的工程背景

3.2 掘进工作面土压力计算方法研究

3.2.1 基于弹性力学理论的土压力计算方法

3.2.2 基于土力学理论的土压力计算方法

3.2.3 土水压力迭加计算方法

3.2.4 数值算例

3.3 盾构机土仓土压力分布有限元模拟

3.3.1 掘进工作面主动与被动土压力分布

3.3.2 土仓内土压力分布的有限元数值模拟

3.4 盾构机合理推力研究

3.5 盾构机土仓土压力与掘进工作面土压力关系研究

3.6 小结

参考文献

第4章 盾构机土仓压力控制数学模型及其优化控制策略研究

4.1 盾构机土仓压力控制问题的工程背景

4.2 盾构机土仓压力控制数学模型

4.2.1 基于渣土体积平衡的土仓压力控制数学模型

4.2.2 考虑土体与盾构机作用的土仓压力控制数学模型

4.3 盾构机土仓压力优化控制方法研究

4.3.1 单独控制螺旋输送机转速策略

4.3.2 同时控制螺旋输送机转速和盾构机推力策略

4.4 基于神经网络的盾构机土仓土压力控制模型参数辨识

4.4.1 确定性土仓压力控制模型参数辨识

4.4.2 非确定性土仓压力控制模型参数辨识

4.4.3 非确定性、非线性土仓压力控制模型参数辨识

4.5 基于神经网络的盾构机土仓土压力控制研究

4.5.1 PID神经网络及其控制模型

4.5.2 基于神经网络的盾构机土仓压力控制方法

4.5.3 土仓压力控制数值仿真算例

4.6 小结

参考文献

第5章 盾构机土仓压力控制有效性的实验验证

5.1 实验目的和内容

5.2 改性砂土的物理力学特性实验

5.3 实验台的主要特征尺寸

5.4 盾构机土仓压力控制模型参数辨识实验研究

5.5 盾构机土仓压力优化控制策略实验研究

5.6 土仓压力和螺旋输送机转速周期性波动问题

5.7 盾构机土仓压力双控策略及其实验验证

5.8 小结

参考文献2100433B