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水下爆炸-波浪联合作用下悬浮隧道响应分析
被引量：
5
1
作者
罗刚
郭
正
儒
+2 位作者
张玉龙
任毅
潘少康
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2022年第6期256-264,288,共10页
为了研究水下爆炸-波浪联合作用下悬浮隧道(SFT)结构的动力响应,运用三阶Stokes波浪方程和Morison方程计算波浪力,基于D’Alembert原理建立运动微分方程,通过Galerkin法和Runge-Kutta法对其进行求解,并对所建立的荷载模型和联合模型进...
为了研究水下爆炸-波浪联合作用下悬浮隧道(SFT)结构的动力响应,运用三阶Stokes波浪方程和Morison方程计算波浪力,基于D’Alembert原理建立运动微分方程,通过Galerkin法和Runge-Kutta法对其进行求解,并对所建立的荷载模型和联合模型进行验证,最后对不同荷载形式、波浪参数、爆炸参数等影响因素进行对比分析。结果表明:水下爆炸-波浪联合作用对悬浮隧道系统的动力响应影响显著,基于数值计算结果,随着波高和惯性力系数C_(M)的增大,管体跨中最大位移呈增长趋势,随着周期、埋置深度和拖拽力系数C_(D)增大,管体跨中最大位移呈衰减趋势。其次,比例距离与管体跨中最大位移呈幂指数关系变化,比例距离越大结构跨中位移越小。再者,爆炸冲击波压力峰值P_(m)还受到Cole公式中相似系数K_(0)、α影响,通过对相似系数K_(0)、α研究发现:相似系数K_(0)对系统位移响应影响较小,α对系统位移响应影响显著,随着α增大,系统响应趋于稳定。
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关键词
悬浮隧道(SFT)
水下爆炸-波浪联合作用
响应分析
波浪参数
爆炸参数
下载PDF
职称材料
水下爆炸-移动作用下悬浮隧道管体响应
被引量：
3
2
作者
罗刚
张玉龙
+2 位作者
任毅
郭
正
儒
潘少康
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第3期85-94,共10页
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...
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。
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关键词
隧道工程
悬浮隧道
理论模型
水下爆炸
移动荷载
动力响应
下载PDF
职称材料
水下爆炸冲击波与气泡脉动联合作用下悬浮隧道位移分析
被引量：
2
3
作者
罗刚
郭
正
儒
+2 位作者
张玉龙
任毅
罗一楠
《长安大学学报（自然科学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第2期79-90,共12页
为了研究悬浮隧道在水下爆炸冲击波和气泡脉动联合作用下的位移响应,将悬浮隧道简化为可活动弹性支座有阻尼锚索连续弹性支撑梁,基于Hamilton原理建立运动微分方程,通过Galerkin法和Runge-Kutta法,运用Mathematica编程对其进行求解;对...
为了研究悬浮隧道在水下爆炸冲击波和气泡脉动联合作用下的位移响应,将悬浮隧道简化为可活动弹性支座有阻尼锚索连续弹性支撑梁,基于Hamilton原理建立运动微分方程,通过Galerkin法和Runge-Kutta法,运用Mathematica编程对其进行求解;对所建立的冲击波与气泡脉动联合荷载模型和悬浮隧道模型进行了验证,并对比例距离、爆点倾角、爆点深度、锚索参数和管体参数等影响因素进行了对比分析,对影响参数的重要性进行了深入分析并给出了合理建议。结果表明:水下爆炸冲击波与气泡脉动联合作用对悬浮隧道系统的位移响应影响显著,基于理论计算结果,当爆点倾角分别取最不利工况时,结构Y方向最大位移远大于Z方向,即爆点倾角的改变对结构位移响应影响较大;随着比例距离、爆点深度、锚索刚度、锚索阻尼和隧道长度的增大,管体跨中最大位移呈衰减趋势,且比例距离和锚索刚度的增大对结构位移响应有较好的抑制作用;随着锚索间距增大,管体跨中最大位移呈增长趋势,且锚索间距的改变对结构位移响应影响显著。在悬浮隧道设计阶段应着重考虑锚索刚度的选择和锚索间距的布置,从而保证结构在运营过程中的安全。提出的可活动弹性支座有阻尼锚索连续弹性支撑梁模型及水下爆炸冲击波与气泡脉动联合荷载模型,更符合实际运营情况,具有较好的可靠性,该研究对悬浮隧道设计有一定参考价值。
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关键词
隧道工程
悬浮隧道
水下爆炸
冲击波
气泡脉动
位移分析
原文传递
题名
水下爆炸-波浪联合作用下悬浮隧道响应分析
被引量：
5
1
作者
罗刚
郭
正
儒
张玉龙
任毅
潘少康
机构
长安大学公路学院
绍兴文理学院土木工程学院
广西新发展交通集团有限公司
出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2022年第6期256-264,288,共10页
基金
国家自然科学基金(51708042)
陕西省自然科学基金(2019JQ-008)。
文摘
为了研究水下爆炸-波浪联合作用下悬浮隧道(SFT)结构的动力响应,运用三阶Stokes波浪方程和Morison方程计算波浪力,基于D’Alembert原理建立运动微分方程,通过Galerkin法和Runge-Kutta法对其进行求解,并对所建立的荷载模型和联合模型进行验证,最后对不同荷载形式、波浪参数、爆炸参数等影响因素进行对比分析。结果表明:水下爆炸-波浪联合作用对悬浮隧道系统的动力响应影响显著,基于数值计算结果,随着波高和惯性力系数C_(M)的增大,管体跨中最大位移呈增长趋势,随着周期、埋置深度和拖拽力系数C_(D)增大,管体跨中最大位移呈衰减趋势。其次,比例距离与管体跨中最大位移呈幂指数关系变化,比例距离越大结构跨中位移越小。再者,爆炸冲击波压力峰值P_(m)还受到Cole公式中相似系数K_(0)、α影响,通过对相似系数K_(0)、α研究发现:相似系数K_(0)对系统位移响应影响较小,α对系统位移响应影响显著,随着α增大,系统响应趋于稳定。
关键词
悬浮隧道(SFT)
水下爆炸-波浪联合作用
响应分析
波浪参数
爆炸参数
Keywords
submerged floating tunnel(SFT)
underwater explosion-wave combined action
response analysis
wave parameter
explosion parameter
分类号
U459.5 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
下载PDF
职称材料
题名
水下爆炸-移动作用下悬浮隧道管体响应
被引量：
3
2
作者
罗刚
张玉龙
任毅
郭
正
儒
潘少康
机构
长安大学公路学院
广西交通投资集团
绍兴文理学院土木工程学院
广西新发展交通集团有限公司
出处
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第3期85-94,共10页
基金
国家自然科学基金(51708042)
陕西省自然科学基金(2019JQ-008)。
文摘
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。
关键词
隧道工程
悬浮隧道
理论模型
水下爆炸
移动荷载
动力响应
Keywords
tunnel engineering
submerged floating tunnel
theoretical model
underwater explosion
moving load
dynamic response
分类号
U459.5 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
下载PDF
职称材料
题名
水下爆炸冲击波与气泡脉动联合作用下悬浮隧道位移分析
被引量：
2
3
作者
罗刚
郭
正
儒
张玉龙
任毅
罗一楠
机构
长安大学公路学院
绍兴文理学院土木工程学院
出处
《长安大学学报（自然科学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第2期79-90,共12页
基金
国家自然科学基金项目(51708042)
陕西省自然科学基础研究计划项目(2019JQ-008)。
文摘
为了研究悬浮隧道在水下爆炸冲击波和气泡脉动联合作用下的位移响应,将悬浮隧道简化为可活动弹性支座有阻尼锚索连续弹性支撑梁,基于Hamilton原理建立运动微分方程,通过Galerkin法和Runge-Kutta法,运用Mathematica编程对其进行求解;对所建立的冲击波与气泡脉动联合荷载模型和悬浮隧道模型进行了验证,并对比例距离、爆点倾角、爆点深度、锚索参数和管体参数等影响因素进行了对比分析,对影响参数的重要性进行了深入分析并给出了合理建议。结果表明:水下爆炸冲击波与气泡脉动联合作用对悬浮隧道系统的位移响应影响显著,基于理论计算结果,当爆点倾角分别取最不利工况时,结构Y方向最大位移远大于Z方向,即爆点倾角的改变对结构位移响应影响较大;随着比例距离、爆点深度、锚索刚度、锚索阻尼和隧道长度的增大,管体跨中最大位移呈衰减趋势,且比例距离和锚索刚度的增大对结构位移响应有较好的抑制作用;随着锚索间距增大,管体跨中最大位移呈增长趋势,且锚索间距的改变对结构位移响应影响显著。在悬浮隧道设计阶段应着重考虑锚索刚度的选择和锚索间距的布置,从而保证结构在运营过程中的安全。提出的可活动弹性支座有阻尼锚索连续弹性支撑梁模型及水下爆炸冲击波与气泡脉动联合荷载模型,更符合实际运营情况,具有较好的可靠性,该研究对悬浮隧道设计有一定参考价值。
关键词
隧道工程
悬浮隧道
水下爆炸
冲击波
气泡脉动
位移分析
Keywords
tunnel engineering
submerged floating tunnel
underwater explosion
shock wave
bubble pulsation
displacement analysis
分类号
U459.5 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
原文传递
题名
作者
出处
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被引量
操作
1
水下爆炸-波浪联合作用下悬浮隧道响应分析
罗刚
郭
正
儒
张玉龙
任毅
潘少康
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2022
5
下载PDF
职称材料
2
水下爆炸-移动作用下悬浮隧道管体响应
罗刚
张玉龙
任毅
郭
正
儒
潘少康
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
3
下载PDF
职称材料
3
水下爆炸冲击波与气泡脉动联合作用下悬浮隧道位移分析
罗刚
郭
正
儒
张玉龙
任毅
罗一楠
《长安大学学报（自然科学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2022
2
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