Page 72 - 2023年第54卷第1期
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Ｂｅａｒｉｎｇｍｅｃｈａｎｉｓｍ ａｎｄｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆＤｅｔａｃｈｅｄＳｔｅｅｌ － Ｔｕｂｅ
Ｌｉｎｅｒｆｏｒｗａｔｅｒｃｏｎｖｅｙａｎｃｅｔｕｎｎｅｌａｃｒｏｓｓｕｒｂａｎａｒｅａ
１
１，２，３
１
１
ＳＵＫａｉ ，ＴＡＯＪｕｎ，ＸＵＺｈｅｎｄｏｎｇ，ＷＡＮＧＢｏｓｈｉ，ＺＨＵＨｏｎｇｚｅ １
（１．ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＷａｔｅｒＲｅｓｏｕｒｃｅａｎｄＨｙｄｒｏｐｏｗｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｃｉｅｎｃｅ，ＷｕｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｗｕｈａｎ ４３００７２，Ｃｈｉｎａ；
２．ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＲｏｃｋＭｅｃｈａｎｉｃｓｉｎＨｙｄｒａｕｌｉｃＳｔｒｕｃｔｕｒａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ，
ＷｕｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｗｕｈａｎ ４３００７２，Ｃｈｉｎａ；
３．ＨｕｂｅｉＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＷａｔｅｒＳｙｓｔｅｍＳｃｉｅｎｃｅｆｏｒＳｐｏｎｇｅＣｉｔｙＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ＷｕｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｗｕｈａｎ ４３００７２，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ，ａｎｅｗｔｙｐｅｏｆＤｅｔａｃｈｅｄＳｔｅｅｌ － ｔｕｂｅＬｉｎｅｒｈａｓｂｅｅｎａｄｏｐｔｅｄｉｎｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆｄｉｖｅｒｓｉｏｎ
ｔｕｎｎｅｌａｃｒｏｓｓｕｒｂａｎａｒｅａｉｎＣｈｉｎａ ，ｂｕｔｉｔｓｄｅｓｉｇｎｃｏｎｃｅｐｔａｎｄｂｅａｒｉｎｇｍｅｃｈａｎｉｓｍｉｓｎｏｔｃｌｅａｒ．Ａｔｈｒｅｅ － ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｆｉ
ｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｏｄｅｌｆｏｒｔｈｅＴＢＭｗａｔｅｒｃｏｎｖｅｙａｎｃｅｔｕｎｎｅｌａｃｒｏｓｓｕｒｂａｎａｒｅａｉｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄａｆｔｅｒａｗａｔｅｒｒｅｓｏｕｒｃｅｓａｌｌｏｃａｔｉｏｎ
ｐｒｏｊｅｃｔ．Ｔｈｅｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ，ｓｔｒｅｓｓｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎａｎｄｂｅａｒｉｎｇｒａｔｉｏｏｆＤｅｔａｃｈｅｄＳｔｅｅｌ － ｔｕｂｅＬｉｎｅｒａｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．
Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｒａｄｉａｌｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｓｔｅｅｌｌｉｎｅｒａｎｄｓｅｌｆ － ｃｏｍｐａｃｔｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅｉｓｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｄｕｎｄｅｒｔｈｅｄｅｓｉｇｎ
ｉｎｔｅｒｎａｌｐｒｅｓｓｕｒｅ．Ｔｈｅｒａｄｉａｌｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｓｔｅｅｌｌｉｎｅｒａｎｄｓｅｌｆ － ｃｏｍｐａｃｔｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅｉｓｏｂｖｉｏｕｓｌｙｌａｒｇｅｒｔｈａｎｔｈａｔｏｆｔｈｅ
ｓｅｇｍｅｎｔｓｗｉｔｈｉｎｔｈｅｌａｙｉｎｇｒａｎｇｅｏｆｐｌａｓｔｉｃｄｒａｉｎａｇｅｐｌａｔｅｗｈｉｌｅｔｈｅｒａｄｉａｌｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｓｔｅｅｌｌｉｎｅｒ ，ｓｅｌｆ － ｃｏｍｐａｃｔｅｄ
ｃｏｎｃｒｅｔｅａｎｄｓｅｇｍｅｎｔｓｒｅｍａｉｎｓｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｄｏｕｔｓｉｄｅｔｈｅｌａｙｉｎｇｒａｎｇｅｏｆｐｌａｓｔｉｃｄｒａｉｎａｇｅｐｌａｔｅ．Ｔｈｅｓｔｒｅｓｓｌｅｖｅｌｏｆｓｔｅｅｌｌｉｎ
ｅｒｉｓｌｏｗａｎｄｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｉｓｖｅｒｙｕｎｅｖｅｎｗｈｉｌｅｔｈｅｓｔｒｅｓｓｏｆｓｅｇｍｅｎｔｓｅｘｃｅｅｄｓｔｈｅｌｉｍｉｔｏｆｃｒａｃｋｃｏｎｔｒｏｌ．Ｔｈｅｉｎｔｅｒｎａｌ
ｗａｔｅｒｐｒｅｓｓｕｒｅｉｓｍａｉｎｌｙｂｏｒｎｅｂｙｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇｒｏｃｋ，ａｎｄｔｈｅｂｅａｒｉｎｇｒａｔｉｏｏｆｓｔｅｅｌｌｉｎｅｒｉｓｏｂｖｉｏｕｓｌｙｌｏｗｅｒｔｈａｎｅｘｐｅｃｔｅｄ；
ｂｏｔｈｔｈｅｒｅｄｕｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｆｒｉｃｔｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｂｅｔｗｅｅｎｓｔｅｅｌｌｉｎｅｒａｎｄｓｅｌｆ － ｃｏｍｐａｃｔｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅ，ｓｅｌｆ － ｃｏｍｐａｃｔｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅ
ａｎｄｓｅｇｍｅｎｔｓｃａｎｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙｏｆｓｔｒｅｓｓｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｓｔｅｅｌｌｉｎｅｒ ，ｗｈｉｃｈｃａｎｇｉｖｅｆｕｌｌｐｌａｙｔｏｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ
ｏｆｓｔｅｅｌｌｉｎｅｒ，ａｎｄｉｔｉｓａｌｓｏｏｆｇｒｅａｔｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅｔｏｔｈｅｃｒａｃｋｃｏｎｔｒｏｌｏｆｓｅｇｍｅｎｔｓ；ｔｈｅｂｅａｒｉｎｇｒａｔｉｏｏｆｓｔｅｅｌｌｉｎｅｒｉｎ
ｃｒｅａｓｅｓｗｈｅｎｄ?Ｅ（ｔｈｅｒａｔｉｏｏｆｔｈｉｃｋｎｅｓｓｏｆｐｌａｓｔｉｃｄｒａｉｎａｇｅｐｌａｔｅｔｏｉｔｓｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｅｌａｓｔｉｃｍｏｄｕｌｕｓ）ｉｓｌａｒｇｅｒ．Ｔｏ
ｍｅｅｔｔｈｅｄｅｓｉｇｎｃｏｎｃｅｐｔｔｈａｔｔｈｅｉｎｔｅｒｎａｌｐｒｅｓｓｕｒｅｉｓｍａｉｎｌｙｓｈａｒｅｄｂｙｓｔｅｅｌｌｉｎｅｒ ，ｄ?Ｅｓｈｏｕｌｄｂｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄａｔ１２．４ －
３
４５．１ｍｍ ?Ｎｗｉｔｈｔｈｅａｌｌｏｗａｂｌｅｓｔｒｅｓｓｏｆｓｔｅｅｌｌｉｎｅｒａｎｄｃｒａｃｋｃｏｎｔｒｏｌｄｅｓｉｇｎｏｆｓｅｇｍｅｎｔｓｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｗａｔｅｒｃｏｎｖｅｙａｎｃｅｔｕｎｎｅｌａｃｒｏｓｓｕｒｂａｎａｒｅａ； ｄｅｔａｃｈｅｄｓｔｅｅｌ － ｔｕｂｅｌｉｎｅｒ； ｄｒａｉｎａｇｅｐｌａｔｅ； ｂｅａｒｉｎｇ
ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ；ｂｅａｒｉｎｇｒａｔｉｏ
（责任编辑：韩 昆）
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