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波浪作用下懸浮結構水動力特性分析

金瑞佳; 劉宇; 耿寶磊; 張華慶 交通運輸部天津水運工程科學研究所港口水工建筑技術國家工程實驗室工程泥沙交通行業重點實驗室; 天津300456; 中國海洋大學工程學院; 青島266100; 太原理工大學水利科學與工程學院; 太原030024
  • 懸浮隧道
  • 勢流理論
  • 邊界元法
  • 波浪力
  • 附加質量

摘要:懸浮隧道作為一種新型的水上概念交通形式,自該概念提出以來,受到世界各國學者的廣泛關注。為了有較好的水動力特性,通常做成類圓管形狀。文章基于勢流理論,采用高階邊界元方法建立數學模型,分析了懸浮隧道在不同環境參數下的水動力特性,對圓形、橢圓形和雙圓截面結構所受波浪激振力、附加質量和輻射阻尼進行了分析比較,研究了結構物不同淹沒深度、不同截面形狀以及結構不同特征參數對其水動力特性的影響。研究結果表明:當淹沒水深增加,圓截面受到的波浪激振力和輻射阻尼都會隨之減小,而附加質量的變化較小;對于橢圓和雙圓截面的比較,水平方向橢圓截面所受波浪激振力和附加質量都比雙圓截面小,而在垂直方向的波浪激振力和附加質量則較大,且橢圓截面所受的輻射阻尼比雙圓截面在水平和垂直方向上均較大;對于雙圓截面,結構物受到的水平方向上的波浪激振力和輻射阻尼隨著中心距的增大而增大,在垂直方向則體現出相反的趨勢,附加質量在兩個方向上都均隨著中心距的增大而減小。本研究計算結果可為懸浮隧道相關工程的截面選擇提供參考。

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水道港口

  • 預計1-3個月 預計審稿周期
  • 0.35 影響因子
  • 交通 快捷分類
  • 雙月刊 出版周期

主管單位:中華人民共和國交通運輸部;主辦單位:交通部天津水運工程科學研究所

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