波浪地震耦合作用下悬浮隧道动力响应分析

罗 刚，张玉龙，潘少康，任 毅

(1.长安大学公路学院，西安710064；2.广西新发展交通集团有限公司，南宁530029；3.绍兴文理学院土木工程学院，绍兴312000)

悬浮隧道又称阿基米德桥是挪威学者提出的一种跨越长大水域的新型结构形式[1]，相比于其它结构由于其悬浮在水中一定深度使其具有受外界环境干扰小、造价低、绿色环保等优点[2]。目前悬浮隧道尚处于研究阶段，包括挪威、意大利、中国、韩国、日本等国学者都对其开展了大量的研究[3-8]。

波浪荷载是悬浮隧道服役期间受到的长期荷载。在波浪荷载的计算中，Morison 方程被认为是一种简便的计算方法，项贻强等[9]通过Stokes波浪理论和Morison 方程研究了线性波浪理论计算悬浮隧道波浪力的适用范围。葛斐等[10-11]通过Airy 线性波浪理论和Morison 方程对悬浮隧道锚索的在波浪荷载下的动力响应和海流作用下的涡激振动进行了研究。麦继婷等[12]通过Morison 方程分析了悬浮隧道放置深度、海流速度、波浪周期等因素对水平波浪力的影响。对于更为复杂的非线性波浪力问题则可以采用势流理论进行分析，Paik 等[13]采用边界元法将悬浮隧道简化为三维梁单元，基于绕射理论求解无粘不可压缩的Navier-Stokes方程对悬浮隧道受到的波浪力进行了研究。Wu 等[14]基于势流理论针对悬浮隧道受到的非线性波浪力进行了研究。除了荷载的计算外，波浪荷载下悬浮隧道的响应问题也是研究的重点，Kunisu[15]采用边界元法对悬浮隧道在波浪荷载下的动力响应进行了计算，分析了隧道尺寸和形状对其响应的影响。……