地震作用下懸浮隧道的動(dòng)力響應(yīng)研究.pdf

1、水中懸浮隧道（Submerged Floating Tunnel，簡(jiǎn)稱SFT）是一種新型的跨越水域的水工結(jié)構(gòu)物，在自重、浮力和錨固系統(tǒng)的共同作用懸浮在水中，由于基于阿基米德原理又稱之為阿基米德橋。在那些傳統(tǒng)橋梁、隧道不能跨越的水域中，懸浮隧道顯示了其獨(dú)特的跨越能力。懸浮隧道一般由管體結(jié)構(gòu)、錨固系統(tǒng)、管段之間的結(jié)合結(jié)構(gòu)以及與兩岸相連的駁岸結(jié)構(gòu)組成。由于懸浮隧道所處的特殊環(huán)境，隧道系統(tǒng)會(huì)受到多種環(huán)境荷載，如波浪，海流，地震等。
　　現(xiàn)

2、階段，懸浮隧道的結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析工作集中在不同荷載下隧道管體和錨索系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)響應(yīng)。其中波浪、海流等環(huán)境荷載研究的比較多，對(duì)于地震這種極限環(huán)境荷載研究的相對(duì)較少。本文主要研究地震這種極限荷載作用下懸浮隧道的動(dòng)力響應(yīng)，對(duì)懸浮隧道體系中的管體和錨索的動(dòng)力響應(yīng)進(jìn)行研究分析，介紹了懸浮隧道的概念、特點(diǎn)、模型試驗(yàn)及發(fā)展概況。總結(jié)了國(guó)內(nèi)外學(xué)者近些年來(lái)關(guān)于懸浮隧道在荷載作用下結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)方面的研究進(jìn)展，論述了本文的研究的目的及意義。
　　本文

3、的主要內(nèi)容如下:
　　(1)考慮流體與結(jié)構(gòu)相互耦合作用，將錨索簡(jiǎn)化為直桿模型，建立懸浮隧道錨索地震作用下的結(jié)構(gòu)動(dòng)力方程。通過(guò)虛擬激勵(lì)法輸入地震加速度功率譜，采用振型分解法求解方程分析了錨索在地震作用下的動(dòng)力響應(yīng)，得到了錨索的位移和速度功率譜。通過(guò)位移和速度功率譜分析獲得隨機(jī)地震激勵(lì)作用下水中懸浮隧道錨索的動(dòng)力行為。
　　(2)以管體和消能連接裝置組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，建立了管體-消能連接裝置的振動(dòng)模型。通過(guò)虛擬激勵(lì)法得到了系