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动力荷载作用下水中悬浮隧道管体的位移响应
| 论文题名： | 动力荷载作用下水中悬浮隧道管体的位移响应 |
| 关键词： | 水中悬浮隧道;冲击荷载;位移响应;数值模拟 |
| 摘要： | 水中悬浮隧道作为一种新型的穿越水域的交通形式，通过结构的自重、浮力和锚固系统的共同作用，维持在水中的平衡和稳定。由于悬浮隧道自身所具有的经济性和环保性，其概念一经提出，便获得了各国科研工作者的广泛关注。 由于悬浮隧道所处的水下环境复杂，还有许多问题亟待解决。本文首先提出一种“V”型锚固结构概念设计，主要包含接头结构设计和锚索布设设计，这种型新概念设计克服了传统锚固结构设计的局限性，充分发挥锚固结构材料的作用，增加结构的跨度，同时便于悬浮隧道管体水下对接和安装，可为未来悬浮隧道的设计研究提供一种新的锚固结构设计思路和重要的工程参考。 随后，为了研究悬浮隧道管体在动力荷载作用下的位移响应行为，本文首先建立等间距移动荷载作用下的悬浮隧道动力学模型，将悬浮隧道管体简化为两端设有阻尼的弹性支撑梁，并利用Galerkin法求解悬浮隧道的振动位移方程，采用数值模拟方法获得悬浮隧道的跨中时程响应，分析张力腿竖向刚度、移动荷载大小、移动速度和行车间距对悬浮隧道管体跨中位移的影响。结果表明:张力腿竖向刚度对悬浮隧道管体位移响应的影响最明显。其次，移动荷载大小和速度以及行车间距也会显著影响悬浮隧道管体的跨中位移。 本文还建立冲击荷载作用下悬浮隧道的动力学模型，更进一步的，将悬浮隧道简化为等间距弹性支撑梁，运用相同的分析方法，研究张力腿竖向刚度、冲击物质量、冲击速度对悬浮隧道跨中位移的影响。结果表明:冲击荷载作用下，张力腿竖向刚度对悬浮隧道位移响应具有显著影响，但这种影响具有极限性。另外，冲击物质量和冲击速度也是影响悬浮隧道跨中振动位移的主要因素。 |
| 作者： | 张嫄 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 董满生 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 合肥工业大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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