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负摩阻力数值模拟中,模量折减法比力水等效法更为合理,更能反映湿陷性黄土地基中的桩-土相互作用性状。
4 结论模量折减法概念清楚,操作简便,计算结果合理,较好地实现了对湿陷性黄土地基中桩基负摩阻力的数值模拟。
力水等效法对黄土湿陷变形的模拟是通过土体表面加均布荷载来实现的,这与天然黄土的湿陷变形在发生机理和实际效果上截然不同。
计算结果表明,在湿陷性黄土地基引发的负摩阻力数值模拟中,模量折减法比力水等效法更为合理,更能反映湿陷性黄土地基中的桩-土相互作用性状。
参考文献:[1]钱鸿缙,王继唐,罗宇生等.湿陷性黄土地基[M ].北京:中国建筑工业出版社,19851[2]A.A 穆斯塔伐耶夫著,张中兴译.湿陷性黄土上地基与基础的计算[M ].北京:水利电力出版社,19841[3]魏成国.湿陷性黄土地基桩基湿陷负摩阻力计算与研究[D ].西安:西安理工大学,20061[4]张厚先.湿陷性黄土地基大直径单桩的负摩阻力计算的试验研究[J ].施工技术,1994(9):36-381[5]黄雪峰,孙树勋等.大厚度自重湿陷性黄土场地人工成孔灌注桩负摩阻力沿桩身传递特征[C ].甘肃省土木建筑学会建会五十周年论文集,2002:144-1501[6]陈健,郑俊杰,陈保国等.考虑负摩阻力的刚性桩复合地基工作性状分析[J ].岩土力学,2008,29(7):1955-1959,19641收稿日期:2009-01-073国家自然科学基金项目(10572121),霍英东基金项目(94024)。
王广地,男,博士研究生。
波浪作用下悬浮隧道结构非线性动力分析3王广地 高 波 周晓军(西南交通大学土木工程学院 四川成都 610031)摘 要 考虑流体-结构耦联效应,利用非线性波浪力计算方法,建立了悬浮隧道结构非线性动力分析模型,并用ANSYS 有限元软件实现了求解。
通过两种计算模型的悬浮隧道结构动力响应分析对比表明:小位移情况下,两种模型计算得到悬浮隧道结构动力响应值差别较小;大位移情况下应采用非线性模型,采用线性计算模型得到悬浮隧道结构动力响应值出现较大偏差;悬浮隧道单跨长度以小于200m 为宜。
海底悬空管道的动力响应问题研究方法卢召红;高珊珊;刘迎春;闫亮【摘要】在归纳了国内外学者对海底悬空管道动力响应研究成果的基础上,总结出了关于求解波浪荷载的方法、悬空管道模态分析方法及影响动力效应的主要因素,为海底悬空管道的进一步研究分析和设计施工奠定了基础.【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2017(043)018【总页数】4页(P12-15)【关键词】波浪荷载;模态分析;动力响应;悬空管道【作者】卢召红;高珊珊;刘迎春;闫亮【作者单位】东北石油大学土木建筑工程学院,黑龙江大庆 163318;东北石油大学土木建筑工程学院,黑龙江大庆 163318;东北石油大学土木建筑工程学院,黑龙江大庆 163318;东北石油大学土木建筑工程学院,黑龙江大庆 163318【正文语种】中文【中图分类】TU311目前，随着海上油气开采量的逐年剧增，海底管道已成为海上油气输送的主要方式之一[1]。
然而，海底管道因波浪冲刷、残余应力等原因形成悬空节段。
悬空节段长期受波浪荷载、潮流冲刷、地震力等往复作用，易形成涡激振动，增加管道的失稳破坏风险[2]。
一旦海底管道发生泄漏将严重的污染海洋环境,且很难立即完成管道修复恢复正常运营。
因此研究悬空管道的动力特性，分析影响动力响应因素，避免悬空管道失稳破坏显得尤为重要。
此文在归纳总结国内外学者对海底悬空管道动力响应研究成果的基础上，整理出波浪荷载的计算、模态分析、动力响应等方面的研究现状及发展趋势，提出了关于海底悬空管道动力响应的未来发展趋势，为进一步研究提供基础。
海底悬空管道主要承受波流荷载的作用，该作用对管道的影响较大[3]。
波流力经常成为海中结构物的主要控制荷载[4]，是决定设计方案和控制工程造价的重要因素之一。
海流流经悬空管跨时，对悬跨节段易产生涡激动力效应，动力效应是决定海底管道的使用周期和引起管道失稳的主要因素[5]。
因此波流力对管道的安全及疲劳破坏起着重要作用。
随机波浪作用下的水中悬浮隧道力学模型实验李勤熙;蒋树屏【摘要】为了解随机不规则波作用下水中悬浮隧道(submerged floating tunnel,SFT)的力学特性,通过1:80的物理模型实验,得到了2~6 cm波高下悬浮隧道管段断面压强分布和锚索张力的时间历程曲线.研究表明:①SFT断面压强大小随波高增大而增大,基于速度势的边界元法衍射理论估算得到的垂向波浪力较水平波浪力大2%~12%;②在随机不规则波作用下,悬浮隧道管段锚索张力时间历程曲线呈现出明显的随机性质.同时由于锚索的自振频率落入波浪的频率范围内,锚索的自振模态被激发,模型强迫振动周期约为8s.%In order to understand the mechanical characteristics of submerged floating tunnel(SFT)in the ac-tion of random irregular waves,through the physical model experiment of1:80,the time history curves of the pres-sure distribution and the tension of the anchor cable in the 2~6 cm wave heights are obtained.The results show as follows.①T he pressure magnitude of SFT cross section increases with the wave height,based on the boundary ele-ment method of velocity potential, the vertical wave force calculated by diffraction theory is larger than horizontal wave force 2%~12%.②Under the action of random irregular waves,the time history curve of anchor rope tension in the tunnel section shows obvious randomness.At the same time,the natural frequency of the anchor falls into the frequency range of the wave,the natural vibration mode of the cable is excited,and the forced vibration period of the model is about 8 s.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2018(018)010【总页数】5页(P156-160)【关键词】海洋工程;水中悬浮隧道;不规则波浪;模型实验;随机振动【作者】李勤熙;蒋树屏【作者单位】重庆交通大学土木工程学院,重庆400074;重庆交通大学土木工程学院,重庆400074;招商局重庆交通科研设计院有限公司,重庆400067【正文语种】中文【中图分类】U451水中悬浮隧道(submerged floating tunnel，SFT)又称为“阿基米德桥”，因为它类似于悬索桥的镜像；它悬浮在水中一定深度，依靠重力、浮力和支撑系统的拉力来取得平衡，维持系统的稳定性。
波浪作用下悬浮结构水动力特性分析金瑞佳;刘宇;耿宝磊;张华庆【摘要】悬浮隧道作为一种新型的水上概念交通形式,自该概念提出以来,受到世界各国学者的广泛关注.为了有较好的水动力特性,通常做成类圆管形状.文章基于势流理论,采用高阶边界元方法建立数学模型,分析了悬浮隧道在不同环境参数下的水动力特性,对圆形、椭圆形和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、不同截面形状以及结构不同特征参数对其水动力特性的影响.研究结果表明:当淹没水深增加,圆截面受到的波浪激振力和辐射阻尼都会随之减小,而附加质量的变化较小;对于椭圆和双圆截面的比较,水平方向椭圆截面所受波浪激振力和附加质量都比双圆截面小,而在垂直方向的波浪激振力和附加质量则较大,且椭圆截面所受的辐射阻尼比双圆截面在水平和垂直方向上均较大;对于双圆截面,结构物受到的水平方向上的波浪激振力和辐射阻尼随着中心距的增大而增大,在垂直方向则体现出相反的趋势,附加质量在两个方向上都均随着中心距的增大而减小.本研究计算结果可为悬浮隧道相关工程的截面选择提供参考.【期刊名称】《水道港口》【年(卷),期】2019(040)003【总页数】10页(P249-258)【关键词】悬浮隧道;势流理论;边界元法;波浪力;附加质量;辐射阻尼【作者】金瑞佳;刘宇;耿宝磊;张华庆【作者单位】交通运输部天津水运工程科学研究所港口水工建筑技术国家工程实验室工程泥沙交通行业重点实验室,天津300456;中国海洋大学工程学院,青岛266100;交通运输部天津水运工程科学研究所港口水工建筑技术国家工程实验室工程泥沙交通行业重点实验室,天津300456;太原理工大学水利科学与工程学院,太原030024;交通运输部天津水运工程科学研究所港口水工建筑技术国家工程实验室工程泥沙交通行业重点实验室,天津300456;交通运输部天津水运工程科学研究所港口水工建筑技术国家工程实验室工程泥沙交通行业重点实验室,天津300456【正文语种】中文【中图分类】TV143;U172水下悬浮隧道(Submerged Floating Tunnel)又名“阿基米德桥”，是一种悬浮在水面下方30 m左右的通道，该结构的空间很大，足以满足道路和铁道等交通方式的要求，悬浮隧道这一概念一经提出，其作为一种跨越河流、湖泊、海洋的新型交通方式便受到全世界范围内研究学者的广泛关注，尤其在挪威、意大利、美国、瑞士、日本等国[1-5]。
2006年9月第6期(总96) 铁 道 工 程 学 报J OURNA L O F RA IL WAY ENG I NEER I NG SOCIETY Sep 2006NO.6(Se r .96) 收稿日期:2006-02-10 作者简介:麦继婷,1963年出生,女,副教授。
文章编号:1006-2106(2006)06-0051-04波流作用下悬浮隧道动态响应的分析估算麦继婷 罗忠贤 关宝树(西南交通大学, 四川成都610031)摘要:研究目的:悬浮隧道是一种新型水下隧道,由于它长期处于波流作用的环境中,因此研究悬浮隧道在波流作用下的动态响应,是工程设计中不能回避的问题。
然而分析波流与悬浮隧道的相互作用,其过程非常复杂,因此寻求一种简捷实用的动态响应估算方法很有必要。
研究方法:本文将支撑结构之间的一段悬浮隧道简化为简支梁,利用梁的弯曲振动方程,在考虑结构粘性阻尼和非线性流体阻尼的条件下,采用伽辽金法和数值积分法,对悬浮隧道在波流作用下的动态响应进行了分析估算。
研究结果:1阶模态对隧道的响应位移影响最大;当波浪频率与隧道1阶固有频率相等而发生首阶谐振时,隧道1阶模态响应幅值大幅增加。
研究结论:隧道断面形式、支承跨度及隧道放置深度对隧道的动态响应有显著影响。
关键词:悬浮隧道;波流作用;动态响应中图分类号:TU 45 文献标识码:AAn Analyti c Calcul ation ofDyna m ic Response for a Sub m erged F loati ng Tun -nel Subjected toW ave and CurrentMA I Ji -ti n g ,LUO Zhong -xian ,GUAN Bao -s hu(Sou t h w est Jiao Tong University ,Chengdu ,S ichuan 610031,China )Abst ract :R esearch purposes :The subm erged fl o a ting t u nne l (SFT )is an innovative subm arine tunne.l A s a r esult o f being situated i n t h e natural environm en tw it h w ave and cu rrent actions t h r oughout it is inev itab l e in desi g ning the pr o jec t to consider the dyna m ic r esponse o f an SFT under t h e natural conditi o n .On the o t h er hand ,t h e process of anal y zing the i n terac tion of an SFT w it h t h e w ave and curr ent is so co m plicated t h at it is necessar y to look for a si m plified and practica l calcu l a ti n g m e t h od to m ee t t h e dyna m ic r esponse .R esearch m et hods :In t h is pape r ,a fr ee span of an SFT body is si m p lified as a si m p l e bea m.On consi d ering the conditions of t h e non -linear fl u id da m ping and the str uctur e v iscous da m ping ,t h e dyna m ic response for an SFT subjected t o w ave and cu rrent is ana l y zed by v irtue of t h e bending vibration func tion on si m ple bea m and by m eans o f the G alerkin m e t h od and nu m erical integ r a ti o n .R esearch results :The resu lts o f analyzi n g ca lcula tion sho w t h at the influence o f the first -orde r m odality on disp lace m ent r esponse is the m ost active ,and t h at the first -order m odal r esponse oscillation of t u nne l body increases m a r kedly as the w ave frequenc y equa ls the first -order natural frequency o f t u nne l and har m onic vibra tion takes p lace .R esearch conclusi o ns :The dyna m ic r esponse of t u nne l is influenced obviousl y by the shape of tunne l section ,t h e l e ng t h of suppo rting span ,and t h e dept h of t u nne l under w ater su rface .K ey w ords :sub m e r ged floating tunnel ;w ave and curr ent ;dyna m ic response 悬浮隧道是一种新型水下隧道,亦称阿基米德桥。
海上漂浮式风电机组风波载荷计算与分析海上漂浮式风电机组对海上环境要求较高，因此需要充分了解和计算海浪载荷，以确保安全运行。
海浪是海洋中的一种涡流，其频率、幅值和振幅周期不断变化，是海上风电机组的主要载荷。
本文的目的是计算和分析海上悬浮式风电机组的海浪载荷，以确保其安全性。
海浪载荷的计算可以分为三个步骤：海浪谱计算、海面通量的计算和海浪载荷的实际计算。
首先，海浪谱可以通过实验和模型计算获得。
实验可以在平坦水上进行测量，得到不同频率的海浪能量密度信息，从而提供海浪能量分布。
实验研究表明，海浪谱可以用一般的双曲线拟合得到。
其次，可以计算海面通量。
海面形态的改变可以用张量积分计算方法来进行，以获得海面通量信息，从而获得不同频率的海浪能量转化率。
最后，可以计算海浪载荷。
根据海浪谱和海面通量信息，可以计算出每种频率海浪载荷的总和，从而得到海浪载荷总和。
接下来，为了更好地分析海浪载荷，可以采用统计分析方法。
首先，可以分析海浪谱的分布，以及给定频率的海浪能量。
其次，可以分析不同频率的海浪载荷的分布特征，以及每个频率的海浪载荷的大小。
最后，可以统计分析总载荷的分布特征以及最大载荷大小。
在计算和分析海浪载荷过程中，可以按照不同的方向进行分析，比如按照不同的时间段，或者按照不同的地域来进行分析。
例如，可以针对具有特定时间段的海浪谱，计算特定时间段内的海浪载荷，或者针对特定区域的海浪谱，计算特定区域内的海浪载荷。
在计算过程中，还可以根据设计浮子尺寸和形状对海浪载荷进行修正，以更精确地计算海浪载荷。
通过计算和分析海浪载荷，可以有效地确保海上漂浮式风电机组的安全性。
首先，可以计算出海浪载荷，以便评估机组的设计合理性。
其次，可以计算出悬浮式风电机组在某一地区、某一时间段的海浪载荷，以更准确地评估风电机组的性能。
最后，可以采取安全措施，以防止海浪载荷超过机组的承载能力，从而确保其安全性。
总之，计算和分析海上悬浮式风电机组的海浪载荷是评估机组性能和安全操作的重要手段，可以帮助有效地提升海上悬浮式风电机组的安全性。
