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锚碇沉管管段沉放运动的水动力数值研究
| 论文题名： | 锚碇沉管管段沉放运动的水动力数值研究 |
| 关键词： | 沉管隧道施工;锚碇沉管;管段沉放运动;锚碇缆力;运动响应;时域分析 |
| 摘要： | 在大型的沉管隧道施工过程中，管段的沉放是整个施工过程中最危险、对技术要求最强的环节。尤其在复杂的海洋环境条件下，为保证管段沉放的安全性和沉放初步定位的精准性，对沉管管段自身进行适当的锚碇是有必要的。基于此，本文建立了波浪作用下锚碇沉管管段运动的时域数值计算模型，对锚碇沉管的运动响应及锚碇缆受力特性进行了研究。 本文应用基于有限水深条件下满足自由水面边界条件的时域格林函数，建立积分方程，采用边界元方法求解速度势，得到波浪力和力矩分量;应用Wilson公式计算吊缆张力，采用集中质量法求解基于二力平衡原理建立的锚碇缆力控制方程;应用四阶Runge-Kutta法求解管段的时域运动方程。首先计算了无锚碇沉管管段的运动响应和吊缆张力，与试验结果吻合良好;之后计算了在不同沉深、不同周期、不同波高和不同波向条件下锚碇沉管管段的运动幅值、吊缆张力和锚碇缆力;计算了不同布缆方式下锚碇沉管管段的运动响应和缆绳受力。数值计算的结果表明:锚碇沉管的锚碇缆对沉管管段的运动起到一定的约束作用，在沉放深度较浅、波浪周期较大时，锚碇缆对沉管管段运动幅度的制约更为明显。探讨分析了不同布缆方式对沉管管段运动响应的影响，并给出了较合理的布缆方案。 |
| 作者： | 杨璨 |
| 专业： | 港口、海岸及近海工程 |
| 导师： | 王永学 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连理工大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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