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龙图腾网获悉中国铁建重工集团股份有限公司申请的专利一种基于ABAQUS的盾构机隧道开挖仿真方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115898441B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-25发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211456265.3，技术领域涉及：E21D9/087；该发明授权一种基于ABAQUS的盾构机隧道开挖仿真方法是由刘飞香;廖金军;吕衡生;蒋海华;王永胜;尹雁飞;陈志伟设计研发完成，并于2022-11-21向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于ABAQUS的盾构机隧道开挖仿真方法在说明书摘要公布了：本发明公开一种基于ABAQUS的盾构机隧道开挖仿真方法，运用ABAQUS的生死单元法，在装配模块对在全施工流程中需要用到的注浆层、衬砌以及盾体都装配到仿真模型中，再在interaction模块通过对开挖土体、注浆层、衬砌以及盾体设置Modelchange接触，在相应的分析步进行移除和激活，可以模拟真实隧道施工过程中盾构机推进和支护过程，能准确得到盾体施工推进过程中的受力情况，并且相对于瞬态法以及离散元等仿真方法，本发明提出的仿真方法能够高效快速地实现完整的盾构施工仿真流程，能够导入依据地勘数据建立的真实地质环境模型进行耦合仿真，从而获得全地质施工流程中盾体的受力以及载荷工况。

本发明授权一种基于ABAQUS的盾构机隧道开挖仿真方法在权利要求书中公布了：1.一种基于ABAQUS的盾构机隧道开挖仿真方法，其特征在于，包括如下步骤： 步骤S1、创建盾构开挖的三维模型，将三维模型装配至ABAQUS的仿真模型中； 步骤S2、基于仿真模型创建分析步及接触属性； 步骤S3、创建载荷及边界条件； 步骤S4、计算及后处理分析，得到仿真结果； 所述步骤S1包括： 步骤S1.1、创建模型部件，包括盾体（1）、土体（2）、注浆层（3）以及衬砌（4）； 步骤S1.2、创建材料属性，为土体、盾体、注浆层以及衬砌创建相应的材料属性； 步骤S1.3、模型装配，将模型部件装配到仿真模型中； 所述步骤S2包括： 步骤S2.1、创建分析步，初始创建地应力分析步用以对岩土进行初始地应力平衡，对后续掘进过程，以一个衬砌的距离作为一个掘进步进行盾构推进仿真，每个掘进步由两个仿真分析步step进行实现； 步骤S2.2、创建连接器（5），应用连接器模拟盾构推进油缸，并应用ABAQUS中的柔性耦合把盾构推进油缸的作用区耦合到控制点上； 步骤S2.3、基于ABAQUS，对盾体、开挖土体、注浆层以及衬砌进行生死单元设置； 步骤S2.4、为仿真模型的各部件创建接触关系； 所述步骤S2.3包括： 步骤S2.31、在初始GeoStatic分析步下，为所有的衬砌、注浆层、盾体以及连接器创建Modelchange接触属性，选择Deactivatedinthisstep把除土体之外的所有部件进行移除； 步骤S2.32：盾体开挖后，盾体尚未完全进入土体前，在每个掘进步的第一个分析步移除盾体前方一个衬砌长度的开挖土体以及在上一掘进步激活的盾体，随后激活该掘进步的盾体，第二个分析步延续该第一个分析步的设置，以此循环个掘进步，直至盾体完全进入土体； 步骤S2.33：盾体完全进入土体后，每个掘进步的第一个分析步移除盾体前方的开挖土体以及上一个掘进步激活的盾体及连接器，然后激活本掘进步的盾体、衬砌以及连接器，并在上一个掘进步激活的衬砌与土体之间生成注浆层，第二个分析步延续本步骤第一分析步的设置，以此循环个掘进步。

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