水流环境下悬浮隧道管体、锚索的耦合振动效应及试验研究

项目名称： 水流环境下悬浮隧道管体、锚索的耦合振动效应及试验研究

项目编号： No.51279178

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 水利工程

项目作者： 项贻强

作者单位： 浙江大学

项目金额： 80万元

中文摘要： 悬浮隧道（SFT）作为一种浸没在水中的新型交通结构物，适合跨越常规结构物所无法企及的长、深水道，具有很大的发展潜力，但由于相关的基础理论和技术研究还不够成熟，阻碍了其早日服务于人们。悬浮隧道直接处于水、波流作用环境中，除受到水的静压外，还受到波浪、海流、潮汐等环境动荷载的激励，容易出现各种振动（参数振动、涡激振动等），影响结构安全及正常使用。本项目拟通过考虑水流与结构之间的相互作用，用Hamilton原理及Morison方程研究建立悬浮隧道具有任意倾斜角度锚索、隧道整体管体-锚索耦合作用的振动方程，提出相应的涡激振动计算方法，分析其在水流作用下的动力响应，并进行参数研究，同时用模型试验研究的方法，校准和修正理论方法的参数。在此基础上，结合结构振动控制相关的理论，研究提出水下悬浮隧道振动的控制方法及相关的措施，并模型试验研究验证振动控制方法的有效性，为将来悬浮隧道的设计建造和编制规范提供理

中文关键词： 悬浮隧道；涡激振动；流固耦合；抑振措施；试验研究

英文摘要： Submerged Floating Tunnel (SFT), as a new transport structure which is immersed in water, is suitable to cross the long or deep waterways in which the traditional bridge and tunnel structures can not match. Hence, SFT has great potential for development. However, as the basic analysis theory and technology relative to SFT design are not mature enough, no real SFT has yet been built in the world. SFT is located in water, waves, current and tides etc. enviromental, with the exception of hydrostatic pressure action, it will subject to the ambient excitation of waves, currents, tides etc. environmental dynamic loads. The different vibrations such as parameters vibration and vortex-induced vibration are easy to occur. These vibrations will seriously threaten the structural safety and normal use.With the help of Hamilton Principle and Morison Equation, this project established motion equation of SFT with different inclined angle anchor cable under the action of current by considering interaction of current and struction. The method for calculating corresponding to vortex-induced vibration is presented to analyz dynamic reponses and different parameters impact under the action of current. A presented theoretical model and method for coupled tube-anchor cable vibration was calibrated and modified by the model experimen

英文关键词： submerged floating tunnel；vortes-induced vibration；fluid-solid interaction；vibration suppression method；experimental study