AN INVESTIGATION ON THE DYNAMIC BEHAVIOR OF SUBMERGED FLOATING TUNNELS

水下浮动隧道动力行为研究

基本信息

  • 批准号:
    09555140
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 2.62万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
  • 财政年份:
    1997
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    1997 至 1999
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

The purpose of this study is to investigate the characteristics of the dynamic behavior of submerged floating tunnels under wave and seismic action, which are critical forces in design. Moreover, effective beam model for discussion on the design of structure is also presented.The most important findings under wave force are summarized as follows;For leg arrangement Type-A :1. Although lateral displacement is great, slack is least likely to occur with this arrangement.2. The rigidity of the joints between tunnel elements has a major effect on the lateral displacement of the tunnel as a whole. The ideal type of joint for Type-A would be a pin joint. Lateral displacement and the maximum bending moment in rigid joints increases with the angle of wave incidence.For leg arrangement Type-C :1. Lateral displacement is much less than in type A, but slack is more likely to occur.2. No significant variations in lateral displacement are found with different joint rigidities.The results of analysis under seismic wave can be summarized as follows:1. If the natural period of the structures is long enough comparing to the predominant period of seismic wave, maximum response of displacement or bending moment for design are approximately predictable by an analysis with simultaneous excitation. When the natural period of the structure is close to the predominant period of seismic wave, propagation velocity plays an important role for dynamic response and it should be taken into account.2. For prediction of sectional force like the bending moment at the joints, propagation velocity should be carefully decided.In order to discuss the global behavior of the structure, a beam model on elastic foundation is developed for submerged floating tunnel with tension legs spaced at equal interval. It Is shown that the approximation of a uniform continuous elastic foundation is reasonable whenever kィイD2vィエD2hィイD13ィエD1/(6EI)≦0.2.
本研究的目的是探讨水下浮动隧道在波浪和地震作用下的动力特性,这是设计中的关键力。此外,还提出了用于结构设计讨论的有效梁模型。波浪力作用下最重要的发现总结如下:a型:1;虽然横向位移很大,但这种布置最不可能发生松弛。隧道单元间节点的刚度对隧道整体的侧向位移有重要影响。a型接头的理想类型是销钉接头。刚性节点的横向位移和最大弯矩随入射角的增大而增大。c型:1;横向位移比A型小得多,但更容易发生松弛。在不同的关节刚度下,横向位移没有明显的变化。地震波作用下的分析结果可总结为:1.地震波作用下的分析结果。如果结构的自然周期比地震波的主要周期足够长,则通过同时激励的分析可以大致预测设计的最大位移或弯矩响应。当结构的自然周期接近地震波的主周期时,传播速度对结构的动力响应起着重要的作用,应予以考虑。对于节理弯矩等截面力的预测,应仔细确定传播速度。为了讨论结构的整体性能,建立了等间距张腿沉浮隧道弹性基础上的梁模型。结果表明,当k φ φ D2v φ φ D2h φ φ D13 φ D1/(6EI)≦0.2时,近似为均匀连续弹性基础是合理的。

项目成果

期刊论文数量(15)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
M. Sato, S. Kanle and T. Mikami: "A beam model on elastic foundation for analysis of submerged floating tunnels"Journal of Structural Engineering. Vol.46A(in press). (2000)
M. Sato、S. Kanle 和 T. Mikami:“用于分析水下浮动隧道的弹性地基梁模型”结构工程杂志。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
佐藤太裕: "水中浮遊式円筒構造物のスナップ荷重" 土木学会北海道支部論文報告集. 55(A). 206-209 (1999)
Tahiro Sato:“水下浮动圆柱形结构的快速载荷”日本土木工程师学会北海道分会论文报告 55(A) (1999)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
佐藤太裕: "水中浮遊式円筒構造物のスナップ荷重"土木学会北海道支部論文報告集. 55(A). 206-209 (1999)
Tahiro Sato:“水下浮动圆柱形结构的快速载荷”日本土木工程师学会北海道分会论文报告 55(A) (1999)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
佐藤太裕: "動的解析における水中浮遊トンネルと等価な弾性床上梁モデルの検討"土木学会北海道支部論文報告集. 56(A). 270-275 (2000)
Tahiro Sato:“动态分析中相当于水下浮动隧道的弹性地板梁模型的研究”日本土木工程师学会北海道分会论文集 56(A) 270-275 (2000)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
蟹江 俊仁: "水中浮遊式トンネルの地震動揺特性について" 海洋開発論文集. 13. 477-482 (1997)
Toshihito Kanie:“关于水下浮动隧道的地震振动特性”海洋发展杂志 13. 477-482 (1997)。
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  • 发表时间:
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    0
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  • 通讯作者:
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    2009
  • 资助金额:
    $ 2.62万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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知道了