水下懸浮隧道纜索的優(yōu)化研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的快速增長和社會的不斷進(jìn)步，溝渠的跨越問題越來越成為亟待解決的難題。目前已經(jīng)開發(fā)出了各種水上橋梁、沉底管道等各種跨越方式，然而對于瓊州海峽這樣寬度和深度都很大的海峽的跨越問題尚未有更好的解決辦法。水下懸浮隧道是一類先進(jìn)穿越海峽湖泊的交通通道，它很經(jīng)濟(jì)、幾乎無污染，且基本不受外界因素的影響，便于設(shè)置多類跨海、跨江等的供電、供水的管線，業(yè)已受到許多國家不斷的關(guān)注。而錨索式水下懸浮隧道憑借其突出的優(yōu)越性，更是成為國內(nèi)外專家學(xué)者研究的重

2、點(diǎn)。目前國內(nèi)外對錨索式水下懸浮隧道的研究已經(jīng)有了很多成果，但對纜索布置方式進(jìn)行選優(yōu)卻少有文獻(xiàn)提及。因此，本文對錨索式水下懸浮隧道纜索的優(yōu)化進(jìn)行了初步的研究。
　　在查閱了國內(nèi)外眾多文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，本文首先簡單的介紹了水下懸浮隧道的概念及研究概況，同時對新近提出的水下懸浮隧道的不同布置類型的特點(diǎn)及選型方法進(jìn)行了分析，并以瓊州海峽為例，結(jié)合瓊州海峽特定的海況和不同水下懸浮隧道類型的特點(diǎn)，給出了適合瓊州海峽海況的水下懸浮隧道的型式，也即錨

3、索式水下懸浮隧道傾斜布索的型式，接著通過Gambit建立流場模型并將劃分好的網(wǎng)格導(dǎo)入Fluent軟件中進(jìn)行模擬計算，得到了適宜的拖曳力系數(shù)，接下來以纜索對數(shù)、纜索傾角和纜索間夾角為變量，建立并計算分析了多個模型，給出了纜索的最優(yōu)布置方案，最后以海流流速為變量，建立了大量模型，對錨索式水下懸浮隧道的纜索進(jìn)行了初步的模態(tài)分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，海流流速為1.4m/s~2.4m/s時，水下懸浮隧道纜索出現(xiàn)一階模態(tài)振動的現(xiàn)象，海流流速為2.7m/s~4