不同截面的锚索式悬浮隧道的动力及运动响应研究

来源 :太原理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:shunbe123
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
现如今在交通设施大量建设发展的时代,陆、空这两种交通方式的开发已经逐渐饱和,人们开始关注隧道工程和地下空间的研究开发。在传统的桥梁、沉管隧道等跨越方式受环境条件及工程技术等因素限制的条件下,悬浮隧道这一概念的出现为跨越水道提供了新的方案,并以成本较低、节约环保等特性在未来的交通运输发展中极具竞争力。
  在悬浮隧道的设计中,存在很多至关重要的需要考虑的部分,包括地址选取、材料选用、刚度设计以及断面设计等,而悬浮隧道主体部分的断面形式会对整体结构在波浪等荷载作用下产生很大的影响,论文主要针对不同截面形式的悬浮隧道在波浪作用下的动力与运动响应进行研究。
  论文首先基于势流理论,采用高阶边界元方法在频域内建立二维模型,对圆形、椭圆形、耳形、多边形以及双圆截面结构所受波浪激振力、附加质量和辐射阻尼进行了分析比较,研究了结构物不同淹没深度、截面形状以及结构特征参数对其水动力特性的影响。结果表明:淹没深度的增加会导致波浪力和辐射阻尼的减少,但附加质量变化不大;不同截面形状的水动力特性区别明显;中心距对双圆截面的水动力特性有较大影响。
  其次将悬浮隧道的锚索系统进行简化,由水平和垂直方向的线性弹簧代替,建立二维时域模型。同样采用高阶边界元方法求解边界积分方程,用标准的龙格库塔方法对运动方程和自由水面上边界条件进行数值积分并应用牛顿法求解悬浮隧道管段的运动方程。针对圆、椭圆、耳形、多边形以及双圆五种截面形状结构在不同浮重比、锚索倾角下随波频的运动响应进行分析比较。结果表明:规则波情况下当锚索倾角为56.25°时结构在波浪作用下会比较稳定,同时在此锚索倾角下椭圆截面也比其他截面更加稳定;比较不规则波作用下五种截面的运动响应,椭圆截面更为稳定,且位移与有效周期和波高的的变化正相关;当淹没水深达到一定深度时,波浪对结构物的运动响应的影响逐渐降低;浮重比从1.1增加到1.4,其结构重力减小,自振频率向高频方向移动,从而共振峰向高频移动且其峰值随浮重比的增大而减小;不同截面在不同入射波频的波浪作用下表现出不一样的运动特性。
  在实际设计悬浮隧道的时候要充分考虑其断面形式对动力特性以及运动的影响,并根据实际情况选取适当的截面、淹没水深、锚索倾角以及浮重比等,找到结构稳定性和整体经济性的平衡点。论文研究可为结构选型以及后续的其他计算模型提供参考,也为结构整体的运动分析提供数据参考,其结果具有普遍规律性,针对工程设计研究具有一定的参考意义。
其他文献
氮素是影响果树生长的关键因素,合理的施加氮素能够促进果树对水分的吸收利用,实现果实产量和品质的提升。蓄水坑灌法作为一种新型中深层立体灌溉方式,能够为果树根区生长营造良好的水氮环境。基于对苹果树干茎流规律的研究,明确苹果树耗水规律对不同施氮水平的响应机制,能够为制定合理的蓄水坑灌水肥管理策略提供依据。本文以地面施肥方式(CK处理)为对照,以施氮量和不同的施氮时期为控制因子共设置8个处理,施氮量设置为
微润灌溉技术是近年来迅速发展起来的一种新兴的节水灌溉技术,与滴灌相比,节水效果更好。微润灌溉是使用一种新型的高分子材料制成的具有纳米级孔隙的出水管作为灌水器,自2010年开始得到国内外学者的广泛关注。微润灌溉的原理是半透膜渗透原理,通过膜内外的水势差和土壤基质势的动力作用,使水分由半透膜渗出,出流速度缓慢,是一种可自动实时向作物根区供水的节水灌溉技术。基于微润灌溉的基本原理和特点,论文采用微润灌溉
【内容摘要】非独创性数据库具有重要的社会及经济价值,应该获得相应的法律保护。为了保护非独创性数据库,欧盟在世界上率先设立了特别权利制度。欧盟特别权利制度既有一定的进步意义,也存在一些缺陷。我国应在克服欧盟特别权利制度不足的基础上建立与之相应的非独创性数据库保护制度。  【关 键 词】特别权利 数据库指令 非独创性数据库  一、非独创性数据库法律保护的正当性  数据库(Databases),更确切地
期刊
当今水资源严重短缺问题日益严重,通过研究不同配比的非均质滤料与无砂混凝土板相结合的方式进行渗流取水与排水,可有效的控制渗流量的变化,从而提高水资源的利用率,减轻水资源浪费所带来的多方面影响。在实际工程中所使用的透水介质都是通过复杂介质组成的透水层来实现渗透功能,本文以“海绵城市”建设工程和山西省“辛安泉取水工程”作为选题背景,采用物理模型试验和理论分析相结合的方法,以水头压力、滤料粒径和不同滤料混
【内容摘要】本文从历史的角度比较中国古代君主专制下荀子的“人性恶”观点与美国联邦共和制下全面的人性观,分析人性与制度之间的内在关联及其动态关系。前者是专制制度下单一的人性观,并由此推演出“礼治”政治设想,后者作为当代西方典型的民主制,在全面的人性观基础之上进行了共和制度设计。通过比较,一则能明示不同的历史条件下的制度必然有与之相对应的人性假设,思想家或制度制定者在设计或制定制度时,都自觉或不自觉地
期刊
中国水资源分布不均,为实现2020全面建成小康社会,促进水资源平衡分配,开发建设长距离、大流量、高扬程的供水系统已经成为不争的事实,面对中国地形大面积复杂的山区,如何设计优化复杂供水系统并安全经济的实现多水源、多目标、多用户的长距离供水工程,已成为许多科研工作者共同关注的课题。保证复杂供水工程以最安全、最经济的方式运行,提高泵站运行效率降低运行费用,对节约水资源、提高工程效益具有重要意义。
  本研究基于《泵站设计规范》GB50265-2010,首次运用国内软件(复杂泵管供水工程经济及安全运行决策支
【内容摘要】阿尔都塞的“断裂论”思想以1845年为界,将马克思的思想分为意识形态阶段和科学阶段两个部分。阿尔都塞区分马克思思想的主要原因在于马克思与费尔巴哈之间的关系。因而阿尔都塞对于马克思与费尔巴哈关系的认知是否准确,是评判断裂论是否合理的重要依据。通过探寻马克思与费尔巴哈的关系问题可实现对阿尔都塞“认识论断裂”的进一步思考。  【关 键 词】阿尔都塞 马克思 费尔巴哈 断裂论  一、“断裂论”
期刊
地下水作为地球上重要的自然资源之一,其所处环境的好与坏不仅影响着自然生态的平衡,还直接影响着居民生活、农业种植、社会和经济发展等其他方面。尤其在北方干燥地区,此特征尤为突出。但随着社会经济的向前发展,人口快速增加,生产生活造成的废水、废气、废渣日益增多,致使污染物大量渗入地下水中,导致地下水环境不断恶化。因此,开展地下水环境保护的研究就具有重大的理论与实际意义。晋城市坐落于中国山西省东南部,近几年
近年来,随着我国经济社会的快速发展,城市化进程加速推进,城市开发建设速度不断加快,建设规模不断加大,城市居住人口大幅增加。大规模的城市基础设施建设活动扰动、破坏了城市水土资源,导致出现了严重的城市水土流失问题。大幅增加的城市人口对住房需求不断增多,导致城市房地产市场持续升温,房地产建设项目急剧增加,大量的房地产建设项目在城市市区及其周边开工建设,房地产建设逐渐成为主要的城市开发建设活动。房地产建设
冻融土壤水热系统作为自然界能量循环的重要组成部分,在资源,环境,能源和农业工程中发挥着极其重要的作用。季节性冻融土壤水热耦合迁移过程十分复杂,为了揭示季节性冻融期不同冬灌水量对土壤水热耦合迁移的影响,本次研究设置了两种耕作处理(免耕及深耕)、六种不同灌水量(0、10、20、30、50和70mm)进行田间试验。基于田间原位试验监测数据,分析了不同冬灌水量对土壤冻融过程及土壤水热耦合迁移过程的影响。基