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(zhǎng)和社會(huì)的不斷進(jìn)步，溝渠的跨越問(wèn)題越來(lái)越成為亟待解決的難題。目前已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了各種水上橋梁、沉底管道等各種跨越方式，然而對(duì)于瓊州海峽這樣寬度和深度都很大的海峽的跨越問(wèn)題尚未有更好的解決辦法。水下懸浮隧道是一類(lèi)先進(jìn)穿越海峽湖泊的交通通道，它很經(jīng)濟(jì)、幾乎無(wú)污染，且基本不受外界因素的影響，便于設(shè)置多類(lèi)跨海、跨江等的供電、供水的管線，業(yè)已受到許多國(guó)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(guó)內(nèi)外專家學(xué)者研究的重

2、點(diǎn)。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)錨索式水下懸浮隧道的研究已經(jīng)有了很多成果，但對(duì)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(duì)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(guó)內(nèi)外眾多文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，本文首先簡(jiǎn)單的介紹了水下懸浮隧道的概念及研究概況，同時(shí)對(duì)新近提出的水下懸浮隧道的不同布置類(lèi)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(lèi)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(guò)Gambit建立流場(chǎng)模型并將劃分好的網(wǎng)格導(dǎo)入Fluent軟件中進(jìn)行模擬計(jì)算，得到了適宜的拖曳力系數(shù)，接下來(lái)以纜索對(duì)數(shù)、纜索傾角和纜索間夾角為變量，建立并計(jì)算分析了多個(gè)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(duì)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(shí)，水下懸浮隧道纜索出現(xiàn)一階模態(tài)振動(dòng)的現(xiàn)象，海流流速為2.7m/s~4