【摘 要】
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复杂的海洋环境条件下,沉管沉放等待阶段是大型沉管隧道施工过程中的一个重要阶段,这个阶段关系到沉管系泊的稳定性和施工的安全性,在工程中具有重要意义。本课题是基于港珠澳大桥沉管隧道的工程背景,采用ANSYS软件里基于势流理论的AQWA模块,建立沉管浮驳管段的数值计算模型,并基于物理模型对模型进行了验证,证明了模型计算结果的可靠性。采用验证模型,首先研究了系泊方式(系缆角度、缆绳长度、布缆方式)对动力响
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复杂的海洋环境条件下,沉管沉放等待阶段是大型沉管隧道施工过程中的一个重要阶段,这个阶段关系到沉管系泊的稳定性和施工的安全性,在工程中具有重要意义。本课题是基于港珠澳大桥沉管隧道的工程背景,采用ANSYS软件里基于势流理论的AQWA模块,建立沉管浮驳管段的数值计算模型,并基于物理模型对模型进行了验证,证明了模型计算结果的可靠性。采用验证模型,首先研究了系泊方式(系缆角度、缆绳长度、布缆方式)对动力响应的影响,提出了可行的系泊方案,其次分析了可行的系泊方案条件下,不同动力要素(波浪、水流、波浪水流联合作用)从不同方向作用时,沉管-浮驳系统的运动响应及缆绳受力规律,研究发现:各运动分量随波浪入射角的变化规律有所不同,艏摇运动量在波浪入射角为45°时为最大值;最大系泊缆力随浪向角的变化与谱峰周期有关;横移运动分量对布缆方式较0其它运动分量更为敏感。在波浪周期接近系统横摇固有周期时,横移、垂荡、横摇运动均出现共振效应,此时缆力亦将出现极大值;水流的存在增大了横移方向的运动响应,并在一定程度上减弱了沉管-浮驳系统在垂荡和横摇方向的运动,流向改变不超过15°时,对系统运动响应和缆绳张力影响有限。
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