固定支承式悬浮隧道在洋流涡激作用下的动力响应研究

作者：范泽旭; 袁勇^*; 何任飞; 张金伟; 贺维国

来源：铁道科学与工程学报, 2020, 17(03): 653-659.

DOI：10.19713/j.cnki.43-1423/u.T20190471

• 悬浮隧道
• Morison公式
• 尾流振子
• 流固耦合
• 振型分解法
• 龙格-库塔方法

以某拟建跨海铁路隧道工程为背景,研究单跨悬浮隧道在洋流涡激作用下的共振响应问题。将隧道结构简化为两端简支的欧拉-伯努利梁,流体阻尼力和拖曳力采用Morison公式计算,采用一种基于Vanderpol方程的尾流振子模型表述尾流涡街和结构的耦合作用。通过振型分解法和龙格-库塔法对偏微分方程组进行计算,分析结果表明:在某一洋流速度范围下,考虑流固耦合效应及非线性特征对结构涡激动力响应结果有显著影响。改变悬浮隧道单跨长是解决结构涡激共振问题最为有效的办法,在某些情况下,改变结构截面尺寸及结构阻尼比也能在一定程度下控制共振响应幅度。

• 单位
  土木工程学院; 中铁第六勘察设计院集团有限公司; 同济大学