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《浙江大学》 2011年
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悬浮隧道结构设计分析与健康监测

张科乾  
【摘要】:随着当今社会交通的日益繁忙,地域之间的连接显得尤为重要,一些跨河跨海的大跨水域的沟通建设成为世界发展的必需,如何利用有限的资源,建造出符合社会发展要求和可持续发展观的基础设施是21世纪土木工程人员面临的核心问题。悬浮隧道是一种悬浮在水中利用浮力承载的新型结构,由于具有对周围的环境影响小、全天侯工作、布线方便及跨越深水时的经济性等优点,悬浮隧道为大跨水域的交通建设提供了新的交通方式。 本文以千岛湖悬浮隧道方案为背景,对悬浮隧道进行了静、动力分析,借鉴现有水工及桥梁工程的设计经验、规范及健康监测系统研究,对悬浮隧道的设计分析进行了初步研究,探索建立了悬浮隧道健康监测系统的框架及评估指标体系,初步编制了悬浮隧道的监测与养护指南。具体展开的工作有: (1)借鉴现有沉管隧道、海洋钻井平台及桥梁隧道工程的设计经验和规范标准,结合悬浮隧道的结构特点,对悬浮隧道的荷载及其组合、设计应考虑的四种极限状态、管道形式的选择、管段间防水防腐、锚索的布置形式、基础形式、通风系统、照明系统、给排水系统及消防系统、结构设计分析方法等设计的关键技术进行了探索和研究。 (2)结合Morison方程,提出采用沿隧道由底到顶的分层积分方法计算悬浮隧道水平和竖直波浪力,探索了直径、放置深度、波浪周期等参数对波浪力的影响;比较了采用线性波和二阶Stokes非线性波两种波浪理论计算波浪力的误差;最后对悬浮隧道波浪力进行了谱分析。 (3)根据悬浮隧道的结构特点及千岛湖悬浮隧道的环境条件,对其进行结构静、动力分析,计算了各种荷载作用组合状态下管道各层材料的应力、管道变形和锚索索力,研究了其在波浪作用下的动力响应,对其安全性进行了评价。 (4)提出了锚索在流作用下的涡激非线性振动的微分方程,采用伽辽金法处理后的龙格-库塔法进行数值求解。分析研究了千岛湖悬浮隧道锚索动力响应,并推导计算了锚索索力与其振动频率的关系,提出了采用“频率法”监测悬浮隧道锚索索力的方法。 (5)在对千岛湖悬浮隧道结构分析的基础上,结合其环境条件,对悬浮隧道健康监测系统框架进行概念设计,最后提出了悬浮隧道的运营和监测设计指南。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:U459.5

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 ;Effects of fundamental structure parameters on dynamic responses of submerged floating tunnel under hydrodynamic loads[J];Acta Mechanica Sinica;2009年03期
2 顾雷雨;黄宏伟;胡群芳;;对某拟建海底隧道运营期的风险评估[J];地下空间与工程学报;2007年S1期
3 李剑;;基于模糊综合评价的水中悬浮隧道风险分析[J];地下空间与工程学报;2008年02期
4 刘正根;黄宏伟;赵永辉;谢雄耀;;沉管隧道实时健康监测系统[J];地下空间与工程学报;2008年06期
5 刘正根;黄宏伟;;沉管隧道GINA止水带性能评估与安全预警[J];地下空间与工程学报;2009年02期
6 马驰,董艳秋,杨丽婷;海洋平台张力腿在两种边界条件下的涡激非线性振动的比较研究[J];船舶力学;2000年01期
7 孙胜男;陈健云;李静;;Non-Linear Response of Tethers Subjected to Parametric Excitation in Submerged Floating Tunnels[J];China Ocean Engineering;2009年01期
8 项贻强;李毅;周畅;周逊盛;;桥梁结构在线健康监测预警系统Ⅰ——监测评估预警体系和模块设计[J];交通科学与工程;2009年01期
9 项贻强;周畅;李毅;李春辉;;桥梁结构在线健康监测预警系统Ⅱ——损伤识别的信号分析及提取方法[J];交通科学与工程;2009年02期
10 麦继婷;杨显成;关宝树;;悬浮隧道所受波浪荷载的计算分析[J];铁道科学与工程学报;2007年05期
中国重要会议论文全文数据库 前3条
1 肖剑;黄国君;;岸桥连接方式对水中悬浮隧道地震响应的影响[A];第16届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅰ册)[C];2007年
2 龙旭;葛斐;王雷;洪友士;;不同浮重比的水中悬浮隧道在波流载荷下的动力响应[A];第17届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅲ册)[C];2008年
3 陆维;葛斐;王雷;龙旭;洪友士;;不同浮重比水中悬浮隧道动力特性的实验研究[A];第18届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ册[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前9条
1 干湧;水下悬浮隧道的空间分析与节段模型试验研究[D];浙江大学;2003年
2 麦继婷;波流作用下悬浮隧道的响应研究[D];西南交通大学;2005年
3 谢元喜;非线性偏微分方程的解法研究[D];湖南大学;2006年
4 孙胜男;悬浮隧道动力响应分析[D];大连理工大学;2008年
5 王广地;波流作用下悬浮隧道结构响应的数值分析及试验研究[D];西南交通大学;2008年
6 侯立群;大型斜拉桥基于健康监测的模型修正、损伤诊断与预警方法[D];哈尔滨工业大学;2009年
7 秦银刚;洋流涡激作用下水中悬浮隧道稳定性的关键技术研究[D];西南交通大学;2009年
8 李毅;基于城市桥梁集群监测平台的系杆拱桥健康监测研究[D];浙江大学;2010年
9 戴学臻;公路隧道运营安全评价及管理系统开发研究[D];长安大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前9条
1 高晓芳;圆形升降式深海养殖网箱的力学分析建模及仿真[D];中国海洋大学;2005年
2 王长春;水中悬浮隧道与洋流耦合作用的模型试验[D];西南交通大学;2005年
3 林祥金;悬浮隧道风险分析[D];大连理工大学;2006年
4 谢立广;水中悬浮隧道管段接头的力学行为分析[D];西南交通大学;2007年
5 周畅;在役桥梁状态评估和养护管理方法的研究[D];浙江大学;2008年
6 杜凤;悬浮隧道水下工作环境动态演示系统的研究[D];西南交通大学;2008年
7 于海龙;基于ANSYS软件实现Spar平台的波浪载荷动力分析[D];哈尔滨工程大学;2008年
8 张俊清;海洋浮式结构桩基础的抗拔极限承载力分析[D];大连理工大学;2008年
9 张婷婷;灵江大桥风险评估体系、方法及应用研究[D];浙江大学;2010年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵雷;具有自由边的板弯曲分析的样条加权残值法[J];四川建筑科学研究;1999年01期
2 任志宏,王元清,石永久;玻璃自重对点式玻璃建筑柔性支承动力特性的影响[J];四川建筑科学研究;2005年01期
3 赖伟;郑铁华;雷勇;;Morison方程中动水阻力项对桥梁桩柱地震反应的影响[J];四川建筑科学研究;2007年04期
4 郑宇;王月明;吴芳;毛杰;;底部框架—抗震墙结构在平稳随机干扰下的响应[J];四川建筑科学研究;2008年01期
5 侯俊锋;苏三庆;王社良;;某砖石古塔动力特性测试研究[J];四川建筑科学研究;2010年01期
6 吴明军;陈文元;肖盛莲;;地震和波浪力共同作用下桥墩的动力响应研究[J];四川建筑科学研究;2010年06期
7 熊辉;李正良;晏致涛;汪之松;张晓敏;;地震反应谱、功率谱以及傅立叶谱关系探讨[J];四川建筑科学研究;2011年02期
8 桂向东;;论高速公路建设中的环境保护[J];安徽职业技术学院学报;2009年04期
9 干洪;力学学科的发展现状与21世纪展望[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2001年02期
10 张伟林;计算力学的研究现状与发展前景[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2001年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 赵楠;马凯;李婷;陈彬磊;;高层中间层隔震结构的非线性动力分析[A];第十三届全国非线性振动暨第十届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议摘要集[C];2011年
2 赵楠;马凯;陈彬磊;李婷;;超限倾斜结构的弹塑性动力分析[A];第十三届全国非线性振动暨第十届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议摘要集[C];2011年
3 郑愚;秦怀泉;李春红;;采用GFRP配筋解决混凝土碳化对桥梁面板的负面影响[A];2011复合材料桥梁技术研讨会论文集[C];2011年
4 陈秀东;;对高速公路服务区延伸服务功能的探讨[A];中国公路学会高速公路运营管理分会2011年度年会暨第十八次全国高速公路运营管理工作研讨会论文集[C];2011年
5 袁穗波;陈彰德;;洞庭湖湿地生物多样性:丰富度、管理与保护[A];2011年中国农业系统工程学术年会论文集;海峡两岸农业学术研讨会论文集;长沙市第五届自然科学学术年会农学研讨会论文集[C];2011年
6 卢生军;陈国平;严士常;周松泽;;不规则波作用下桩基-重力式复合结构码头面板的动力特性研究[A];中国土木工程学会港口工程分会第七届港口工程技术交流会论文集[C];2011年
7 王爱霞;刘汉忠;秦晓东;席凤霞;;激光法与筛分法测试粗泥沙颗粒误差分析[A];第三届全国河道治理与生态修复技术交流研讨会专刊[C];2011年
8 舒健骅;张亚红;尹俊杰;宋庆新;丛日晨;余文;;北京城市公园维护管理费用标准研究[A];2011北京园林绿化与生物多样性保护[C];2011年
9 丁军;竺一峰;胡嘉骏;祁恩荣;;考虑流固耦合的小尺度结构上水动力载荷研究[A];纪念徐秉汉院士船舶与海洋结构力学学术会议论文集[C];2011年
10 葛斐;王雷;洪友士;;水中悬浮隧道锚索非线性涡激振动的研究[A];第十一届全国非线性振动学术会议暨第八届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 梁燕军;海洋平台非线性系统最优减振控制研究[D];中国海洋大学;2010年
2 韩艳;海底管线的冲刷与导流防护技术研究[D];中国海洋大学;2010年
3 唐世振;考虑顺流向振动的深水顶张力立管涡激振动分析[D];中国海洋大学;2010年
4 张敏;固定式海洋结构模型转换与动力特性研究[D];中国海洋大学;2010年
5 徐瑞;大型复杂结构非平稳随机振动分析方法研究[D];华南理工大学;2010年
6 谭林;基于动力指纹的结构损伤识别可靠度方法研究[D];华南理工大学;2010年
7 王宏;毛竹林生态型模式施肥应用研究[D];北京林业大学;2011年
8 刘佩;随机地震作用下结构动力可靠度计算方法研究[D];北京交通大学;2011年
9 庞世红;夹层玻璃等效厚度研究[D];中国建筑材料科学研究总院;2009年
10 苏斌;GIS支持下的城市地价空间分布与土地集约利用研究[D];解放军信息工程大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王钊;桩—锚杆支护结构可靠性研究[D];山东科技大学;2010年
2 刘孝;在役梁桥优化维修决策研究[D];郑州大学;2010年
3 赵鹏;基于模糊物元的中小型水电站增容改造方案研究[D];郑州大学;2010年
4 王大宝;土壤固化剂稳定细粒土路用性能试验研究[D];郑州大学;2010年
5 刘利亚;钢筋混凝土短梁受剪承载力可靠度分析[D];郑州大学;2010年
6 王会杰;基于变形控制的复合地基变刚度概念设计研究[D];郑州大学;2010年
7 翟永亮;地铁车站基坑桩撑支护体系m法设计参数研究[D];郑州大学;2010年
8 夏富友;基于结构检算的公路混凝土旧桥承载力评价方法研究[D];郑州大学;2010年
9 杨欢;连霍高速改扩建项目公路和桥涵工程检测与评价[D];郑州大学;2010年
10 孟扬;浮子式波浪发电装置设计及其功率特性研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吴怀忠;王汝恒;张桂富;郭文;贾彬;;土与结构接触面的本构关系与数值模拟[J];四川建筑科学研究;2007年05期
2 施洲;蒲黔辉;李晓斌;;桥梁结构应力与变形监测方法及其精度分析[J];四川建筑科学研究;2008年04期
3 叶金生,康祝远;抗拔桩荷载传递分析及上拔量允许值的确定[J];安徽建筑;2000年03期
4 王辅圣;华建兵;;钢筋混凝土耐久性研究待解决的若干问题[J];安徽建筑;2007年03期
5 蔡成功,景国勋;模糊综合评判法预测煤与瓦斯突出强度的研究[J];安全与环境学报;2004年02期
6 董国贤;论水下隧道抗灾的生命力与优越性[J];地下空间;2001年02期
7 樊庆功,方卫民,苏许斌;盾构隧道遇水膨胀橡胶密封垫止水性能试验研究[J];地下空间;2002年04期
8 刘学山;盾构隧道的纵向抗震分析研究[J];地下空间;2003年02期
9 闫治国,朱合华,何利英;欧洲隧道防火计划(UPTUN)介绍及启示[J];地下空间;2004年02期
10 黄宏伟;;隧道及地下工程建设中的风险管理研究进展[J];地下空间与工程学报;2006年01期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 惠磊;葛斐;洪友士;;水中悬浮隧道在均匀来流作用下的动力响应[A];第15届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅲ册)[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 郭国会;桥梁结构动力损伤诊断方法研究[D];湖南大学;2001年
2 柏威;非线性波浪与任意三维物体的相互作用[D];大连理工大学;2001年
3 陈水生;大跨度斜拉桥拉索的振动及被动、半主动控制[D];浙江大学;2002年
4 王修勇;斜拉桥拉索振动控制新技术研究[D];中南大学;2002年
5 宋雨;文晖大桥健康监测与评估管理系统主要问题研究[D];浙江大学;2003年
6 干湧;水下悬浮隧道的空间分析与节段模型试验研究[D];浙江大学;2003年
7 唐茂林;大跨度悬索桥空间几何非线性分析与软件开发[D];西南交通大学;2003年
8 朱彤;结构动力模型相似问题及结构动力试验技术研究[D];大连理工大学;2004年
9 曲卓杰;基于通用软件的水工钢筋混凝土结构程序开发与应用[D];河海大学;2004年
10 何旭辉;南京长江大桥结构健康监测及其关键技术研究[D];中南大学;2004年
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1 罗志平;毛细抽吸两相流体回路的动态仿真及3D演示[D];重庆大学;2001年
2 刘丹;基于人工神经网络的风险投资项目评估模型[D];中南大学;2002年
3 张冲;双分型面注塑模CAD及动态演示系统的研究[D];合肥工业大学;2002年
4 李建斌;板桁结合斜拉桥的空间结构分析[D];西南交通大学;2002年
5 邵长江;大跨度悬索拱桥地震响应分析[D];西南交通大学;2003年
6 刘建民;公路混凝土桥梁损伤评估技术研究[D];郑州大学;2003年
7 卫红蕊;在役桥梁改造的技术经济分析及寿命预测[D];长安大学;2003年
8 陈刚;振动法测索力与实用公式[D];福州大学;2004年
9 陈杰;桥梁维修加固计算机系统[D];武汉理工大学;2004年
10 翁沙羚;文晖大桥健康监测评估系统的研究与开发[D];浙江大学;2004年
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1 李宏男,伊廷华,王国新;GPS在结构健康监测中的研究与应用进展[J];自然灾害学报;2004年06期
2 彭鸽,袁慎芳;复合材料结构损伤的小波神经网络辨识研究[J];宇航学报;2005年05期
3 史学涛,赵鸣;大型结构健康监测的无线传感系统[J];结构工程师;2005年04期
4 刘洋;曾志兴;;结构健康监测与诊断的研究分析[J];山西建筑;2008年07期
5 杜德润,仇德伦,李爱群,王修信;神经网络技术在土木结构健康监测中的应用[J];无损检测;2004年08期
6 孙增寿;范科举;张波;;基于第二代小波变换的结构损伤检测研究进展[J];郑州大学学报(工学版);2010年01期
7 王兰;王明;;浅议桥梁结构健康监测系统[J];山西建筑;2011年17期
8 李宏男,伊廷华,伊晓东,王国新;采用GPS与全站仪对大跨斜拉桥进行变形监测[J];防灾减灾工程学报;2005年01期
9 常新龙;郭风华;李进军;;基于FBG传感器的固体火箭发动机结构健康监测技术[J];强度与环境;2006年04期
10 雷剑;宋炜玮;刘佳昌;;长期挠度健康监测系统研究[J];山西建筑;2007年29期
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1 张坚;;全国营养与健康监测中大城市老年人群状况报告[A];老年营养研究进展与老年营养供餐规范研讨会暨糖尿病肾病医学营养治疗进展学习班资料汇编[C];2011年
2 邬晓光;陈长海;赵建良;芶洁;;大型桥梁健康监测的现状、存在的问题及发展趋势[A];中国公路学会桥梁和结构工程学会2003年全国桥梁学术会议论文集[C];2003年
3 安永辉;欧进萍;;大跨度钢桁桥健康监测的Benchmark模型研究[A];第十九届全国桥梁学术会议论文集(下册)[C];2010年
4 李莉;李俊;;冠脉支架植入术后健康监测卡[A];全国内科护理学术交流暨专题讲座会议、全国心脏内、外科护理学术交流暨专题讲座会议论文汇编[C];2008年
5 符冠华;张宇峰;;桥梁状态诊断与评定技术在江苏的研究与应用[A];全国既有桥梁加固、改造与评价学术会议论文集[C];2008年
6 钟瑞辉;李海民;李鑫;孙学毅;;压力分散型预应力锚索在百色水利枢纽边坡加固的应用[A];第八次全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2004年
7 周德培;蔡伟;;锚索预应力损失的影响因素及对策[A];第八次全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2004年
8 李国良;;边坡支护岩石锚索施工质量通病的诊断与防治[A];2004水利水电地基与基础工程技术——中国水利学会地基与基础工程专业委员会2004年学术会议论文集[C];2004年
9 廖杰荣;刘文静;王青;潘娜娜;;盾构隧道穿越洲际广场锚索区的施工措施[A];2011中国盾构技术学术研讨会论文集[C];2011年
10 齐元龙;姜艳玲;;压力分散型预应力锚索的施工与应用[A];庆祝广西水利厅成立50周年专辑[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 田翔;互取所长 互补所短[N];中国交通报;2008年
2 记者 余海蓉 通讯员 朱品磊;我市启动营养与健康监测项目[N];深圳特区报;2009年
3 记者 张苏民;国外归来居家健康监测7天[N];海南日报;2009年
4 记者 刘欢;本市已对3432人实施健康监测[N];北京日报;2009年
5 记者 彭书;太原市建立学生健康监测信息系统[N];发展导报;2009年
6 艾文;“无汞化”让家庭健康监测更安全[N];中国医药报;2010年
7 本报记者 顾晓萍 通讯员 苏喜娥;为大型交通基础设施保驾护航[N];石家庄日报;2009年
8 记者 刘宇男;四川设7个调查点[N];四川日报;2010年
9 通讯员 金红阳;加强归国劳务人员健康监测[N];中国国门时报(中国出入境检验疫报);2001年
10 豫交通厅;钢管混凝土拱桥健康监测与检测技术通过鉴定[N];中华建筑报;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李毅;基于城市桥梁集群监测平台的系杆拱桥健康监测研究[D];浙江大学;2010年
2 李英华;基于长期健康监测的连续刚构梁桥的性能分析与演化规律研究[D];华南理工大学;2012年
3 吴大宏;基于遗传算法与神经网络的桥梁结构健康监测系统研究[D];西南交通大学;2003年
4 孙全胜;智能桥梁结构健康监测的研究[D];东北林业大学;2005年
5 王若林;桥梁实时在线检测与健康监测若干问题研究[D];武汉大学;2005年
6 季小勇;纳米炭黑环氧树脂基复合材料应变和裂缝感知特性研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
7 杨小森;大跨度斜拉桥全寿命健康监测几个关键问题研究[D];北京工业大学;2011年
8 孙丽;光纤光栅传感技术与工程应用研究[D];大连理工大学;2006年
9 谢峻;基于振动的桥梁结构损伤识别方法研究[D];华南理工大学;2003年
10 赵晓燕;基于压电陶瓷的结构健康监测与损伤诊断[D];大连理工大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张科乾;悬浮隧道结构设计分析与健康监测[D];浙江大学;2011年
2 陶悦;新光大桥健康监测数据处理方法与应用研究[D];华南理工大学;2012年
3 蒋永祥;连续梁桥安全评价与健康监测[D];长安大学;2011年
4 申雁鹏;乌江二桥健康监测状态评估系统研究[D];重庆交通大学;2010年
5 陈立坚;钢管混凝土系杆拱桥健康监测与性能评价研究[D];成都理工大学;2011年
6 彭雪林;基于健康监测的大跨度斜拉桥基准有限元模型[D];福州大学;2004年
7 翁沙羚;文晖大桥健康监测评估系统的研究与开发[D];浙江大学;2004年
8 杨小超;长春前进大街立交桥健康监测方法研究[D];吉林大学;2012年
9 熊先锋;压电阻抗技术用于结构健康监测的研究[D];国防科学技术大学;2003年
10 杨索;大跨预应力混凝土斜拉桥运营阶段健康监测与状态评估[D];湖南大学;2011年
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