全断面隧道掘进机（TBM）,是当今长距离大直径隧道施工中普遍采用的重要工程装备。TBM以其较高的施工效率、良好的安全性能和极强的适应能力广泛应用于国内外各类地下、隧道工程中。然而施工路线地层地貌的复杂性、工作条件的恶劣度和其他不可预知的因素造成工况载荷复杂多变,严重影响TBM的工作效率和使用寿命,也对TBM强度、可靠性以及新型产品的开发提出了更高的要求。因此构建复杂条件下的TBM载荷谱,对后续的疲劳及可靠性研究都显得极为关键和重要。本文提出了一种复杂条件下TBM刀盘载荷谱的编制方法,综合分析了影响TBM刀盘受力的各类复杂因素,借助有限元分析方法获得了滚刀的破岩力,采用折算系数的方法合成了 TBM刀盘的推力载荷,并对数据进行处理和扩展,最终编制了较为全面的TBM刀盘载荷谱。本文主要研究工作如下:第一,主要从地质条件、掘进参数和滚刀参数三方面分析了 TBM破岩过程中的各类影响因素,针对复合地层提出了一种二元分层面模型,重点考虑掘进过程中贯入度和切削速度对破岩力的影响。第二,利用有限元仿真软件ABAQUS模拟滚刀破岩过程,获得切削过程中滚刀的载荷-时间历程,通过数学模型的理论值和实验数据多方面验证本文模拟过程的合理性。同时分析了掘进参数对破岩过程的影响程度,并以正滚刀为基准合成整个刀盘的推力载荷。第三,对获取的载荷数据,本文采用压缩处理的方法获得极值序列,选取雨流计数法对其进行统计计数,借助统计学软件Minitab通过分布拟合的方法得到各工况下刀盘载荷的概率密度函数并对数据进行扩展,编制了较为全面的TBM刀盘八级载荷谱。第四,采用基于对象的可视化程序设计语言Visual BASIC开发了载荷谱生成平台,通过人机交互形式设置、修改参数,实现了复杂条件下TBM刀盘载荷谱的生成。本文提出的载荷谱编制方法可以获得各类复杂因素影响下的TBM刀盘载荷谱,相关结论和数据可以为后续疲劳和可靠性分析提供重要参考,开发的载荷谱生成平台提升了编谱的效率,具有很高的应用价值。