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水中悬浮隧道在波流作用下的动力响应
| 论文题名： | 水中悬浮隧道在波流作用下的动力响应 |
| 关键词： | 水中悬浮隧道;波流作用;动力响应;有限元分析 |
| 摘要： | 水中悬浮隧道是一种能够跨越江河湖泊的新型交通基础设施,它是安置在水面一定深度以下,受到重力和水的浮力,依靠支撑系统达到悬浮在水中的目的。由于水中悬浮隧道安置在水面以下一定深度,在使用过程中,车辆的通行受自然条件的影响较小,且当水中悬浮隧道的跨度达到一定值时,它的单位长度的造价将不随着跨度的增加而增加。正是由于水中悬浮隧道的这些优点,水中悬浮隧道在跨海域、水域、近岸工程建设中具有非常大的潜在价值,水中悬浮隧道这一新兴事物越来越引起人们的注意,逐渐成为人们研究的新课题。 本文所做的工作如下: (1)对水中悬浮隧道做了简单介绍,包括悬浮隧道的结构组成及悬浮隧道按支撑系统的不同所进行的分类,归纳总结了国内外对水中悬浮隧道研究进展,提出了本文研究的主要内容。 (2)简要介绍了波浪和水流的一些基本理论,接着分析了波浪荷载和水流荷载对悬浮隧道的作用力的计算方法。 (3)对水中悬浮隧道结构的力学模型进行了简化,包括截面形状采用圆截面,支撑系统采用锚索式支撑,并对水文环境进行合理的假设。对水中悬浮隧道所受的波流荷载作用进行了简化,利用有限元分析软件ANSYS建立了水中悬浮隧道有限元计算模型。 (4)利用有限元分析软件ANSYS计算分析了水中悬浮隧道管段在波流荷载作用下的动力响应。对不同的波浪工况和水流工况下管段的位移进行了分析。通过对不同工况下的计算结果进行分析,得出了水中悬浮隧道管段结构变形随水流和波浪的变化规律,即在假定的波浪和流场下,管段的水平位移随波浪波幅、水流流速的增加而基本呈线性增加,管段的竖向位移受波浪和水流的作用影响较小。 希望本文的研究成果对今后的悬浮隧道设计、计算能提供一些有益的参考和借鉴. |
| 作者： | 曹勇军 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 牛忠荣;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： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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