地震作用下懸浮隧道的動力響應研究.pdf

1、水中懸浮隧道（Submerged Floating Tunnel，簡稱SFT）是一種新型的跨越水域的水工結構物，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特的跨越能力。懸浮隧道一般由管體結構、錨固系統(tǒng)、管段之間的結合結構以及與兩岸相連的駁岸結構組成。由于懸浮隧道所處的特殊環(huán)境，隧道系統(tǒng)會受到多種環(huán)境荷載，如波浪，海流，地震等。
　　現(xiàn)

2、階段，懸浮隧道的結構動力學分析工作集中在不同荷載下隧道管體和錨索系統(tǒng)的結構動力學響應。其中波浪、海流等環(huán)境荷載研究的比較多，對于地震這種極限環(huán)境荷載研究的相對較少。本文主要研究地震這種極限荷載作用下懸浮隧道的動力響應，對懸浮隧道體系中的管體和錨索的動力響應進行研究分析，介紹了懸浮隧道的概念、特點、模型試驗及發(fā)展概況。總結了國內外學者近些年來關于懸浮隧道在荷載作用下結構動力響應方面的研究進展，論述了本文的研究的目的及意義。
　　本文

3、的主要內容如下:
　　(1)考慮流體與結構相互耦合作用，將錨索簡化為直桿模型，建立懸浮隧道錨索地震作用下的結構動力方程。通過虛擬激勵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力響應，得到了錨索的位移和速度功率譜。通過位移和速度功率譜分析獲得隨機地震激勵作用下水中懸浮隧道錨索的動力行為。
　　(2)以管體和消能連接裝置組成的系統(tǒng)為研究對象，建立了管體-消能連接裝置的振動模型。通過虛擬激勵法得到了系