悬浮隧道

摘要： 为了研究水下爆炸-移动作用下悬浮隧道管体的变形规律,基于Cole冲击波半经验公式和Vernon气泡运动方程将水下爆炸过程简化为冲击波和气泡脉动作用两个阶段,将公路I级荷载简化为移动荷载序列,通过D′Alembert原理建立了一个考虑水下爆炸荷载、移动荷载以及流体作用的悬浮隧道动力学模型,采用四阶Rungek-Kutta法求解运动微分方程组,利用已有的数据和公式对模型进行验证,最终讨论爆炸荷载、移动荷载对隧道管体变形的影响。结果表明:冲击因子?能够极大促进悬浮隧道最大位移的增加;在仅爆炸荷载作用下与?=0.1相比,冲击因子增大2倍和4倍,隧道最大位移分别增大了4倍和10倍;气泡荷载频率随炸药量的增大成指数增大,随爆点水深的增大气泡荷载频率成反比例下降;不同炸药量和水深情况下,气泡荷载频率均小于3 Hz,与隧道低阶频率相近容易导致共振。在水下爆炸和移动荷载作用下,悬浮隧道的最大位移受到移动荷载位置和速度的综合影响,其中车辆以最快速度行驶至跨中时发生爆炸危害性较大。

摘要： 悬浮隧道是一种全浸入式新型跨越结构,在复杂海湾环境中有较高的应用前景。为了深入了解悬浮隧道在外界激励下的动力行为,整理了悬浮隧道动力学的研究假定,分别总结了悬浮隧道独立结构和整体结构在一般波流荷载、交通荷载以及偶然荷载作用下的数学模型与动力学研究进展,并归纳了影响结构动力响应的几何、环境和交通参数等因素。结果表明:管道计算模型普遍采用欧拉梁模型和离散弹性支承梁模型,锚索计算模型大多采用忽略了抗弯刚度并考虑初始构型的梁或者弦模型;在二维分析中梁模型具有较高精度,但少有学者进行三维空间下的讨论;物理实验需要考虑模型的适用性、环境的真实性和测量的准确性,着重针对结构相似、激励条件、测量手段、结构初始状态和整体系统固有动力参数进行测试;偶然荷载作用下地震动响应受到学者广泛关注,已有研究普遍表明:结构的地震响应一般在安全范围内,但是当考虑了由地震引起的动水压力之后,结构动力响应大大提高。

摘要： 悬浮隧道是一种具有较大的发展前景新型交通结构物,但其施工方法还缺乏系统的研究。文中分析了悬浮隧道管体节段预制和拼装过程中的主要技术难点,针对性提出了管体装配式钢-混组合截面、水下拼接施工定位装置和顶推施工临时锚固装置的概念设计方案,可为悬浮隧道施工方案的制订提供参考。

摘要： 为研究地震SV波对复杂海水环境中悬浮隧道管体动力水荷载的影响,考虑海洋沉积淤砂层的作用构建理论分析模型。根据不同介质材料的波动方程和位移势函数,结合地震SV波传播过程中的边界条件,基于MATLAB推导并求解了不同交界面处地震SV波的透射和反射系数理论方程。通过数值算例,分析了淤砂层饱和程度、入射波角度和锚索布置形式等参数对悬浮隧道管体动力水荷载的影响。计算结果表明:悬浮隧道结构在非饱和淤砂层体系中,相比在饱和淤砂层体系中承受更大动力水荷载的影响;较厚淤砂层对悬浮隧道在地震SV波作用下更为有利;增加锚索支撑刚度和减小锚索布置间距,能够降低地震SV波对悬浮隧道动力水荷载的影响。

摘要： 悬浮隧道受水深、海底地形地貌和地质条件的影响小,同时其造价也比深埋隧道和沉管隧道的造价更低,但需要突破相关技术难题。以琼州海峡跨海隧道工程为例,考虑地震引起的水动力荷载、自重、浮力等的共同作用,进行悬浮隧道结构静载分析和动力响应分析等研究,并结合Rayleigh阻尼方程和Morison方程对悬浮隧道附加阻尼的计算进行初步探讨。结果表明:静力分析时,最大截面弯曲正应力出现在两端与岩层嵌固处的底板;动力时程分析时,在地震波的影响下,X方向(轴向)的位移比Y、Z方向的位移都大;张力腿式悬浮隧道在地震作用影响下拉索最容易出现问题,因此为确保悬浮隧道结构的稳定性和安全性,系泊体系中拉索的动力性能需慎重考虑。

摘要： 悬浮隧道在海洋工程领域中具有广阔的应用前景,然而海洋环境错综复杂,明晰悬浮隧道结构在环境作用下的动力响应是推进悬浮隧道应用于实际工程的关键。研究中提出一种简化模型:将悬浮隧道管体简化为简支梁,锚索简化为张紧弦,采用伽辽金法离散空间变量,并用数值方法求解,最后通过与有限元模型对比验证其准确性。研究结果表明:在静动力工况下,所提出的简化模型与有限元模型计算结果吻合程度较高,并且进行动力工况计算时,简化模型计算速度可提高约3.2倍。因此所提出的悬浮隧道结构体系耦合动力模型具有计算效率快、精度高等优点,能够应用于远距离、大尺寸的悬浮隧道分析方案中。

摘要： 2022年7月13~15日,第七届国际海洋防腐与防污论坛(IFMCF)在宁波举办。此次论坛由中国科学院海洋新材料与应用技术重点实验室、中国生产力促进中心协会和DT新材料联合主办,宁波德泰中研信息科技有限公司承办,并得到了浙江省建筑业技术创新协会、浙江大学建筑工程学院悬浮隧道研究中心、大连理工大学宁波研究院和烟台中集蓝海洋科技有限公司等单位的大力支持。

摘要： 基于子结构离散/整合技术构建一种新的悬浮隧道简化分析模型,研究跨度范围内支撑锚索的刚度及不均匀性对自振特性与移动荷载响应的影响。将管体沿跨径划分为多段梁单元,将支撑锚索等效为具有不同约束刚度的弹性支撑,建立多节段管体整体振动方程,动力响应采用多模态Galerkin截断获取。采用Morison方程研究水动力荷载,考虑移动荷载响应。研究结果表明:频率分布与锚索数目、支撑刚度相关,频谱图存在多阶频率汇集现象;位移峰值出现在移动列车经过该位置时刻,位移、内力与锚索数目、浮重比及刚度不均匀性密切相关;当锚索支撑数目减少、浮重比增大且支撑刚度变大时,弯矩、剪力的上下限值均变大;所提出的将锚索等效为竖向弹性支撑、采用子结构离散/整合技术建立悬浮隧道动力模型的方法是可行的,基于该模型的结构自振特性、移动荷载响应的分析及与有限元结果的对比验证了该方法的正确性,可为进一步确定锚索支撑式悬浮隧道结构的合理支撑刚度提供借鉴。

摘要： 文章主要将地下空间结构悬浮隧道作为研究对象,分析多车作用下的车隧耦合振动.首先建立多车辆和隧道耦合振动数学模型,由于悬浮隧道与两岸连接,于是文中将其假设为简支梁结构.然后研究了车辆速度、车辆质量、车辆之间的间距对隧道响应的影响.结果表明,车辆的间距和车辆速度对悬浮隧道的动态响应比较大,车辆质量对悬浮隧道的动力放大系数影响会随着车速的不同而不同.

摘要： 为了研究悬浮隧道受碰撞荷载下的结构受力和人体损伤情况,将光滑粒子流体动力学与有限元法耦合,利用ANSYS/LS-DYNA软件模拟了不同质量、不同速度潜艇撞击悬浮隧道的工况.研究表明,潜艇的动能大部分以隧道管壁形变的方式转化为隧道的内能;将波动较大的结构受力简化,得到了水下结构碰撞的结构受力拟合公式;通过对隧道纵向各点碰撞方向速度最大值的分析,发现潜艇撞击速度的增加比潜艇质量的增加对隧道和隧道内人体损伤的影响更严重;得到了关于撞击速度和潜艇质量的重度损伤区域长度的计算式.

摘要： 今年,悬浮隧道建设列入了中国科协60个重大科技难题之一.本文就琼州海峡通道的建设条件和气候、地质、生态环境的特点,在总结前期琼州海峡各桥梁、海底深埋隧道及悬浮隧道方案可行性研究的基础上,对各方案的优劣进行了比较,讨论分析了海峡通道建设中面临的技术难点,结合本人10多年在悬浮隧道方面的研究成果,指出悬浮隧道方案的合理性、需研究解决的技术难点.提出当前应着重对大型跨海通道的悬浮隧道设计理论、施工方法、抗爆性、抗火灾、防碰撞机理,以及耐久性强的组合结构形式、紧急救援和疏散系统、风险分析及控制等方面展开深入系统的研究.

摘要： 悬浮隧道是一种具有良好应用前景的创新结构物,有别于一般的桥梁和隧道。悬浮隧道面临许多技术难题和未知的风险因素。本文针对悬浮隧道的特点及研究现状,论述了进行悬浮隧道系统开发研究的必要性,以及设计修建过程中需研究解决的关键技术,指出应对悬浮隧道工程的风险及评估、设计标准和荷载条件、截面材料及形状的优化、结构行为分析的计算理论与方法、结构安全性的设计评价、施工工艺及关键技术、设计规定或准则的编制等方面展开系统科技攻关和开发研究,以期对未来跨越长大深水水域的悬浮隧道的设计、施工和工程风险分析等提供借鉴和参考。

摘要： 文章根据悬浮隧道的结构体系和荷载作用特点，将其结构体系简化为弹性支撑连续梁模型，将长周期波的作用近似为简谐荷载,利用传递矩阵法和哈密顿原理进行长周期波作用下的悬浮隧道纵向动力分析，旨在介绍有关算法的特点,并揭示长周期波作用下悬浮隧道管段结构体系动力响应的一般规律。

摘要： 采用基于ANSYS和FLUENT的流固耦合数值模拟技术,进行悬浮隧道管段在极限波流作用下的静力分析.结合梁壳结构的非线性随机有限元理论,应用montre-earlo法和有限元法相结合的分析方法,计算悬浮隧道管段的静力强度可靠度和稳定性可靠度;采用大型有限元软件ANSYS的可靠度模块(PDS),通过APDL的二次开发实现了悬浮隧道单节管段的可靠度分析,并评价影响悬浮隧道管段的可靠性的相关参数,提出了优化结构设计的一些有益的建议.

摘要： 悬浮隧道是一种新型水下交通结构物，其防水是建设中的难点和重点。混凝土悬浮隧道防水设计内容由三部分构成：管段结构自防水、管段接头防水和结构外防水层。本文重点关注悬浮隧道结构自防水设计，探讨玻璃纤维和聚丙烯纤维两种材料改善悬浮隧道的防水性能。玻璃纤维混凝土、聚丙烯纤维混凝土和混杂纤维混凝土都有良好的抗拉性、抗裂性和抗渗性，防水性较好，但玻璃纤维混凝土耐腐蚀性差，聚丙烯纤维混凝土防干缩能力较差，若单独用于悬浮隧道建设还存在难度；混杂纤维混凝土兼具上述两者的优点，适合用于悬浮隧道建设。

摘要： 假设波浪为Airy线性波,根据悬浮隧道特点,将两支撑之间悬浮隧道管段简化为两端简支的Euler-Bernoulli梁.在波浪力作用下悬浮隧道管段产生振动.考虑到悬浮结构与流体相互作用,采用修正后的Morison方程计算作用于悬浮隧道结构上的波浪作用力.根据振动理论建立悬浮隧道在波浪力作用下的振动方程.根据悬浮隧道的振动特点结合已有关于悬浮隧道在波浪作用下的动力响应研究成果,通过适当假定,将作用于悬浮隧道上的非线性波浪力线性化.波浪运动视为高斯随机过程,采用谱分析方法进行悬浮隧道随机动力响应求解.采用MATLAB程序进行动力响应求解,数值计算表明:悬浮隧道的一阶模态对动力响应起主导作用；悬浮隧道最大的动力响应不是出现在波浪谱达到最大的情况,而是在结构固有频率附近出现.

摘要： 本文对单节管段的拉索式悬浮隧道拉索与管段耦合作用时的力学模型进行了探讨，提出了拉索式悬浮隧道单节管段体系的力学模型。

摘要： 本文对水中悬浮隧道的地震响应进行了研究,采用橡胶支座进行了隔震设计,以调整结构刚度分布。通过非线性时程分析发现:铅芯橡胶支座能够有效地调整结构的刚度分布,使结构具有较好的力学性能,从而很大程度地降低地震载荷,并使结构具有一定的耗能能力,提高水中悬浮隧道的抗震能力。

摘要： 本文建立了水中悬浮隧道在均匀来流作用下动力响应问题的计算模型,通过隧道纵向微元的内力分析得到横向振动的微分方程,利用伽辽金方法和四阶龙格库塔方法求解方程.通过算例分别研究了在考虑阻尼和不考虑阻尼两种情况下,均匀来流流速和隧道长度对水中悬浮隧道横向振动响应的影响.

摘要： 本文首先阐述了悬浮隧道的基本概念及其特点;概略介绍了目前国内、外对这种水下隧道新型结构科研课题研究的情况;详细叙述了存在的主要技术问题,并提出今后如何实现和实施悬浮隧道的意见,以供对此工程有兴趣的人士参考.

摘要： 本发明公开了一种实现悬浮式隧道的系统与方法，该悬浮式隧道由平行六面体形状的、钢筋混凝土材质的悬浮式模块聚合而成。这些模块通过穿插、拉拔特殊钢缆形成一个单体而得以聚合为一个整体，这些钢缆穿过整个隧道将其分为独立的段，并进入设置在模块壁内的护套内，通过抽出并锁定在该位置，钢缆压紧该结构以增强其耐用性。钢缆可沿垂直和水平方向放。

摘要： 本发明提出了一种悬浮于水中的磁悬浮真空隧道运输方案，其特征在于隧道悬浮于水中，隧道内部为真空状态，隧道上设置有真空泵，两端均与隔离舱相连，隧道中部的浸水段设置有水泥配重，隔离舱上部安装有隔离舱盖，隔离舱盖能够自动旋转开启和闭合，隔离舱与预真空舱相通，在离舱与预真空舱的通路中间设置有真空阀门，预真空舱上设置有真空泵，隔离舱的上方设置有小车吊臂和吊钩，隔离舱的一侧设置有小车站台；有益效果是工程造价低，施工难度小，施工周期短，抗震性能好，地质风险小，环境破坏小，运行成本低，运行速度快，应用前景广，具有非常广阔的商业前景，即可以填补相关技术空白，又可产生较大的社会效益与经济效益。

摘要： 本发明公开了一种可缓解隧道压力波的高速磁悬浮铁路隧道及其构筑方法，其结构包括两本体段及设于两本体段之间的缓冲段，缓冲段的横截面积大于本体段的横截面积，在缓冲段内设有与本体段同轴布置的拱形板，该拱形板的内轮廓线不侵入所述本体段的内轮廓线布置，所述拱形板的外壁与缓冲段内壁间隙布置形成减压腔，在拱形板上开有多个与减压腔相连通的透孔。本发明通过在现有隧道结构的端部间设置横截面积更大的缓冲段，通过在其缓冲段内增设间隙布置的拱形板，利用拱形板上的透孔使拱形板内的列车运行腔与拱形板外的减压腔相连通，使得初始压缩波梯度大大降低，更大程度上耗散压缩波能量，从而更加高效地缓解隧道出口微气压波和隧道交变压力幅值。

摘要： 本发明提供了一种海底悬浮隧道与地下隧道连接施工装置及其施工方法，装置包括钢制护筒、护筒底板和悬浮隧道沉管；护筒底板和钢制护筒通过焊接或铰接刚性连接，确保地下隧道挖掘时的防水；通过焊接将护筒底板活动面安装到悬浮隧道沉管上，确保第一节悬浮隧道沉管推进时的防水。第一节悬浮隧道沉管和钢制护筒之间采用柔性连接，解决洋流作用下钢制护筒和悬浮隧道沉管之间的变形协调问题。技术方案绝大多数工作都位于地下隧道工作面、减少水下作业环节，一定程度上保证了连接装置施工的经济性和施工质量，节约施工成本，提高施工效率与施工质量。

摘要： 本发明公开了一种悬浮隧道接岸系统、悬浮隧道及悬浮隧道施工方法，其中悬浮隧道设计方法是沿管体一端或两端分别施加轴向拉力；该悬浮隧道接岸系统包括位于管体端部的接头段，接头段能够沿轴向移动，接头段上连接有用于施加轴向拉力的拉力装置；该悬浮隧道包括管体，中空内腔，管体包括悬浮段及位于两端的接岸系统，两个接头段上均设有拉力装置。本发明所述悬浮隧道的设计方法和结构，通过施加管体轴向拉力，能够显著增加整个管体的水平刚度和竖向刚度，提高了管体结构自振频率，提高了悬浮隧道安全性和可靠性；有利于锚在海床或河床上的缆索和基础的长期使用，施工风险也更低，造价更低，有效节约了施工成本，易于实施推广。

摘要： 本发明涉及隧道灭火装置及磁悬浮隧道灭火系统，属于消防设备领域。隧道灭火装置，包括机架，机架上转动连接有水平设置的第一转轴，第一转轴的一端连接有驱动第一转轴转动的第一驱动装置，第一转轴上还固定连接有第二驱动装置，第二驱动装置远离第一转轴的一端固定连接有转动座，转动座上转动连接有水平设置的第二转轴，第一转轴的轴线与第二转轴的轴线垂直，第二转轴上固定连接有第三驱动装置，第三驱动装置远离第二转轴的一端连接有顶部设有温度探测器的出弹筒，使用本装置可精准的瞄准火源，且可实现全方位的灭火，弥补了现有的消防机器人存在灭火死角的问题。

摘要： 本发明提供了一种海底悬浮隧道与地下隧道连接施工装置及其施工方法，装置包括钢制护筒、护筒底板和悬浮隧道沉管；护筒底板和钢制护筒通过焊接或铰接刚性连接，确保地下隧道挖掘时的防水；通过焊接将护筒底板活动面安装到悬浮隧道沉管上，确保第一节悬浮隧道沉管推进时的防水。第一节悬浮隧道沉管和钢制护筒之间采用柔性连接，解决洋流作用下钢制护筒和悬浮隧道沉管之间的变形协调问题。技术方案绝大多数工作都位于地下隧道工作面、减少水下作业环节，一定程度上保证了连接装置施工的经济性和施工质量，节约施工成本，提高施工效率与施工质量。

摘要： 本发明涉及隧道类，具体的讲是涉及一种磁悬浮隧道江中圆隧道的变形缝设置方法，该方法将后浇的路面或轨道基础结构变形缝与外层衬砌变形缝全部错位布置，并与轨道梁布置相协调，使轨道梁端隧道下支承情况渐变，以满足轨道梁竖向变形控制的高要求。

摘要： 本发明涉及隧道类，具体的讲是涉及一种磁悬浮隧道江中圆隧道的变形缝设置方式，该设置方式将后浇的路面或轨道基础结构变形缝与外层衬砌变形缝全部错位布置，并与轨道梁布置相协调，使轨道梁端隧道下支承情况渐变，以满足轨道梁竖向变形控制的高要求。

摘要： 本实用新型涉及隧道类，具体的讲是涉及一种磁悬浮隧道江中圆隧道的变形缝设置方式，该设置方式将后浇的路面或轨道基础结构变形缝与外层衬砌变形缝全部错位布置，并与轨道梁布置相协调，使轨道梁端隧道下支承情况渐变，以满足轨道梁竖向变形控制的高要求。