不同断面型式悬浮隧道管段波动特性实验研究

摘要

水中悬浮隧道(Submerged floating tunnel,简称SFT)是世界上目前唯一还没有实践过的海洋交通结构。SFT的波浪荷载作用评价对隧道结构设计十分重要。通过在二维波浪水槽中的物理模型实验,研究了3种不同断面型式悬浮隧道结构在不同波高和周期下的不规则波作用响应。实验结果表明:(1)相比圆形和多边形断面,椭圆形断面在周期内明显出现了多个局部峰值,且随着波高的增加,局部峰值的个数也随之增多,说明高宽比较小的椭圆形断面旋转力矩发生了作用。(2)通过获得的SFT断面周向压强对SFT断面的垂向和水平向波浪力进行了估算。(3) 3种SFT断面出现最大最小压强的位置是一致的,但3种SFT断面的垂向波浪力均大于水平波浪力,结构设计时应重点关注垂向波浪力。根据垂向波浪力与水平波浪力幅值差变化比较,椭圆形和多边形受波高变化的敏感性比圆形更为显著。