《一種嶄新的水下交通——懸浮隧道》是2019年09月01日科學出版社出版的圖書，作者是陳健雲、孫勝男、李靜。
基本介紹
- 中文名：一種嶄新的水下交通——懸浮隧道
- 作者：陳健雲、孫勝男、李靜
- 出版社：科學出版社
- 出版時間：2019年09月01日
- 頁數：204 頁
- 定價：98 元
- 開本：B5
- 裝幀：平裝
- ISBN：9787030622495
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
懸浮隧道是一種跨越水域的新型結構形式。自懸浮隧道的概念問世至今的幾十年里，這種跨越水域棄腿遙的創新方案得到國內外專家的廣泛關注。已有大量的可行性研究證實了在世界多個國家建造這種新型結構的可能性，同時指出了懸浮隧道結構形式的特殊性。 本書結合作者近十年來針對這一結構形式在波浪流以及地震動等海洋環境下的隧道、錨索、基礎方面的動力回響理論研究及試驗研究方面的最新成果進行論述，並針對該結構形式的可行性、作用荷載、總體設計、施工要點等方面進行介紹。
圖書目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 懸浮隧道的概念及特點 1
1.1.1 懸浮隧道的概念 1
1.1.2 懸浮隧煉葛芝道的特點 3
1.2 懸浮隧道的發展 5
1.3 懸浮隧道的可行性 8
1.3.1 懸浮隧道的競爭優勢 8
1.3.2 懸浮隧道的風險分析 10
1.3.3 懸浮隧道的風險控制 17
第2章 懸浮隧道的組成結構及作用荷載 22
2.1 懸浮隧道基礎 22
2.2 懸浮隧道錨索 25
2.2.1 錨索設計要求 25
2.2.2 懸浮隧道支撐形式分類 25
2.2.3 錨索的縱斷面布置 26
2.2.4 錨索的橫斷面布置 27
2.3 懸浮隧道管體設計 30
2.3.1 管體形式 30
2.3.2 管體斷面 30
2.4 懸浮隧道的接頭 32
2.4.1 接頭形式 32
2.4.2 特殊接頭的設計 32
2.5 懸浮隧道的作用荷載 35
2.5.1 永久荷載 35
2.5.2 變形荷載 36
2.5.3 功能荷載 38
2.5.4 偶然荷載 39
2.5.5 環境荷載 41
第3章 懸浮隧道的整體設計與施工地格促跨 44
3.1 懸浮隧道的選址 44
3.1.1 懸浮隧道的基本調查 44
3.1.2 修建懸浮隧道的環境參數 45
3.1.3 修建懸浮隧道的地形情況 45
3.1.4 選址設計原則 46
3.1.5 適合修建懸良講浮隧道的地點 47
3.2 懸浮隧道的橫斷面設計 49
3.3 懸浮隧道的縱斷面設計 49
3.3.1 懸浮隧道的管體標高設計 50
3.3.2 懸浮隧道的跨徑、縱坡與豎曲線設計 50
3.3.3 懸浮隧道的管段長度設計 50
3.3.4 懸浮隧道的錨索間距設計 51
3.4 懸浮隧道的平面設計及平、縱面線形組合 51
3.4.1 直線 51
3.4.2 平面曲線 51
3.4.3 平、縱面線形組合 51
3.5 懸浮隧道的照明設計烏她良 52
3.5.1 照明設計的必要性 52
3.5.2 照明設計的要素 52
3.5.3 照明設計的分區及區段照明設計 53
3.6 懸浮隧道的通風設計 53
3.6.1 通風設計的必要性 53
3.6.2 懸浮隧道的通風設計要求 53
3.6.3 通風量的計算 54
3.6.4 通風方式的選擇 54
3.7 懸浮隧道的防火設計 54
3.7.1 防火設計的必要性 54
3.7.2 火災誘發因素 55
3.7.3 隧道火災的特點 55
3.7.4 防火設計的技術指標 55
3.7.5 防火系統的設計原則 56
3.7.6 火災防控措施 56
3.8 懸浮隧道的施工 58
3.8.1 管段施工法 58
3.8.2 逐段製造和下水 58
3.8.3 管段預先製造和逐段下水 59
3.8.4 橋台 59
3.8.5 錨碇點 60
3.8.6 施工期限 61
第4章 懸浮隧道結構分析研究進展 62
4.1 隧道管體結構 62
4.2 隧道錨固系統 63
4.3 作用荷載 65
4.4 模型試驗 68
4.5 其他相關研究 70
第5章 懸浮隧道辯糠凝甩地震回響模型試驗 72
5.1 引言 72
5.2 模型介紹 73
5.3 試驗設備和儀器 74
5.3.1 地震激勵系統 74
5.3.2 感測器和數據採集系統 75
5.4 試驗測試內容 78
5.5 模型試驗基本情況 80
5.5.1 試驗工況 80
5.5.2 試驗步驟 81
5.5.3 地震波載入方案 81
5.6 試驗結果及分析 82
第6章 懸浮隧道地震回響數值分析 87
6.1 引言 87
6.2 流固耦合的基本理論 87
6.3 模型試驗的流固耦合數值分析 93
6.3.1 模型簡介 93
6.3.2 數值結果與試驗結果比較 93
6.4 懸浮隧道地震回響數值分析 101
6.4.1 模型簡介 101
6.4.2 模態分析 101
6.4.3 影響因素敏感性分析 104
第7章 懸浮隧道錨索參數振動研究 111
7.1 引言 111
7.2 錨索垂度效應 113
7.3 錨索參數振動回響——等效彈性模量欠符欠法 114
7.3.1 錨索-管體耦合振動模型 114
7.3.2 數值算例 116
7.4 錨索參數振動回響——拋物線法 120
7.4.1 錨索-管體耦合振動模型 120
7.4.2 數值算例 123
第8章 懸浮隧道錨索渦激回響分析 125
8.1 引言 125
8.2 旋渦泄放機理和渦激振動 126
8.3 懸浮隧道錨索多階渦激非線性振動 128
8.3.1 振動方程 128
8.3.2 方程求解 129
8.3.3 實例計算和分析 129
8.4 水流作用下懸浮隧道錨索的動力回響 135
8.4.1 錨索-管體耦合非線性振動模型 136
8.4.2 數值分析 137
第9章 懸浮隧道錨索的被動控制研究 142
9.1 引言 142
9.2 錨索-黏彈性阻尼器系統的數學模型 143
9.2.1 振動方程 143
9.2.2 方程求解 146
9.3 數值算例及結果分析 147
9.3.1 錨索的最大模態阻尼比及最優阻尼器係數 148
9.3.2 錨索傾角對錨索最優模態阻尼比的影響 150
9.3.3 錨索垂度對錨索最優模態阻尼比的影響 152
第10章 抗拔樁樁土相互作用的有限元實現及實例分析 155
10.1 引言 155
10.2 傾斜荷載下基樁的受力特性 155
10.2.1 傾斜荷載下基樁的承載力 155
10.2.2 傾斜荷載下基樁的破壞機理 156
10.2.3 確定地基承載力的標準 157
10.3 有限元模型的實現 157
10.3.1 有限元模型的建立 157
10.3.2 樁土界面的處理 158
10.3.3 初始應力的計算 160
10.4 有限元模型的試驗驗證 160
第11章 斜向抗拔樁靜承載力影響因素分析 165
11.1 計算方案的確定 165
11.2 荷載傾角對抗拔樁承載力的影響分析 166
11.2.1 拉壓荷載下樁體承載及變形特性對比分析 166
11.2.2 傾角對斜向抗拔樁的極限承載力的影響分析 169
11.2.3 傾斜荷載下荷載的傳遞機理分析 171
11.2.4 傾斜荷載下樁體的應力分布 171
11.2.5 傾斜荷載下樁周土體的應力應變特性 173
11.3 樁參數對樁的靜承載力的影響分析 176
11.3.1 樁長對樁的靜承載力的影響分析 176
11.3.2 樁徑對樁的靜承載力的影響分析 177
11.3.3 樁體模量對斜向抗拔樁的靜承載力的影響分析 178
11.4 土體參數對斜向抗拔樁的靜承載力的影響分析 179
11.4.1 土體模量對斜向抗拔樁的靜承載力的影響分析 179
11.4.2 土體黏聚力對斜向抗拔樁的靜承載力的影響分析 180
11.5 各影響因素下極限承載力的歸一化比較 180
第12章 循環荷載條件下斜向抗拔樁基礎的承載特性分析 182
12.1 引言 182
12.2 循環承載力分析方法與研究現狀 182
12.2.1 循環強度模型 184
12.2.2 有限元分析方法 185
12.3 循環波浪荷載下抗拔樁基礎的極限承載力特性分析 186
12.3.1 靜力載入與考慮循環荷載承載力對比 187
12.3.2 荷載循環次數對斜向抗拔樁基礎的循環承載力的影響分析 187
12.4 樁參數對考慮循環荷載作用時的承載力的影響分析 188
12.4.1 樁長對斜向抗拔樁的承載力的影響分析 188
12.4.2 樁徑對斜向抗拔樁的承載力的影響分析 189
12.4.3 樁體模量對斜向抗拔樁的承載力的影響分析 190
參考文獻 192
3.5 懸浮隧道的照明設計 52
3.5.1 照明設計的必要性 52
3.5.2 照明設計的要素 52
3.5.3 照明設計的分區及區段照明設計 53
3.6 懸浮隧道的通風設計 53
3.6.1 通風設計的必要性 53
3.6.2 懸浮隧道的通風設計要求 53
3.6.3 通風量的計算 54
3.6.4 通風方式的選擇 54
3.7 懸浮隧道的防火設計 54
3.7.1 防火設計的必要性 54
3.7.2 火災誘發因素 55
3.7.3 隧道火災的特點 55
3.7.4 防火設計的技術指標 55
3.7.5 防火系統的設計原則 56
3.7.6 火災防控措施 56
3.8 懸浮隧道的施工 58
3.8.1 管段施工法 58
3.8.2 逐段製造和下水 58
3.8.3 管段預先製造和逐段下水 59
3.8.4 橋台 59
3.8.5 錨碇點 60
3.8.6 施工期限 61
第4章 懸浮隧道結構分析研究進展 62
4.1 隧道管體結構 62
4.2 隧道錨固系統 63
4.3 作用荷載 65
4.4 模型試驗 68
4.5 其他相關研究 70
第5章 懸浮隧道地震回響模型試驗 72
5.1 引言 72
5.2 模型介紹 73
5.3 試驗設備和儀器 74
5.3.1 地震激勵系統 74
5.3.2 感測器和數據採集系統 75
5.4 試驗測試內容 78
5.5 模型試驗基本情況 80
5.5.1 試驗工況 80
5.5.2 試驗步驟 81
5.5.3 地震波載入方案 81
5.6 試驗結果及分析 82
第6章 懸浮隧道地震回響數值分析 87
6.1 引言 87
6.2 流固耦合的基本理論 87
6.3 模型試驗的流固耦合數值分析 93
6.3.1 模型簡介 93
6.3.2 數值結果與試驗結果比較 93
6.4 懸浮隧道地震回響數值分析 101
6.4.1 模型簡介 101
6.4.2 模態分析 101
6.4.3 影響因素敏感性分析 104
第7章 懸浮隧道錨索參數振動研究 111
7.1 引言 111
7.2 錨索垂度效應 113
7.3 錨索參數振動回響——等效彈性模量法 114
7.3.1 錨索-管體耦合振動模型 114
7.3.2 數值算例 116
7.4 錨索參數振動回響——拋物線法 120
7.4.1 錨索-管體耦合振動模型 120
7.4.2 數值算例 123
第8章 懸浮隧道錨索渦激回響分析 125
8.1 引言 125
8.2 旋渦泄放機理和渦激振動 126
8.3 懸浮隧道錨索多階渦激非線性振動 128
8.3.1 振動方程 128
8.3.2 方程求解 129
8.3.3 實例計算和分析 129
8.4 水流作用下懸浮隧道錨索的動力回響 135
8.4.1 錨索-管體耦合非線性振動模型 136
8.4.2 數值分析 137
第9章 懸浮隧道錨索的被動控制研究 142
9.1 引言 142
9.2 錨索-黏彈性阻尼器系統的數學模型 143
9.2.1 振動方程 143
9.2.2 方程求解 146
9.3 數值算例及結果分析 147
9.3.1 錨索的最大模態阻尼比及最優阻尼器係數 148
9.3.2 錨索傾角對錨索最優模態阻尼比的影響 150
9.3.3 錨索垂度對錨索最優模態阻尼比的影響 152
第10章 抗拔樁樁土相互作用的有限元實現及實例分析 155
10.1 引言 155
10.2 傾斜荷載下基樁的受力特性 155
10.2.1 傾斜荷載下基樁的承載力 155
10.2.2 傾斜荷載下基樁的破壞機理 156
10.2.3 確定地基承載力的標準 157
10.3 有限元模型的實現 157
10.3.1 有限元模型的建立 157
10.3.2 樁土界面的處理 158
10.3.3 初始應力的計算 160
10.4 有限元模型的試驗驗證 160
第11章 斜向抗拔樁靜承載力影響因素分析 165
11.1 計算方案的確定 165
11.2 荷載傾角對抗拔樁承載力的影響分析 166
11.2.1 拉壓荷載下樁體承載及變形特性對比分析 166
11.2.2 傾角對斜向抗拔樁的極限承載力的影響分析 169
11.2.3 傾斜荷載下荷載的傳遞機理分析 171
11.2.4 傾斜荷載下樁體的應力分布 171
11.2.5 傾斜荷載下樁周土體的應力應變特性 173
11.3 樁參數對樁的靜承載力的影響分析 176
11.3.1 樁長對樁的靜承載力的影響分析 176
11.3.2 樁徑對樁的靜承載力的影響分析 177
11.3.3 樁體模量對斜向抗拔樁的靜承載力的影響分析 178
11.4 土體參數對斜向抗拔樁的靜承載力的影響分析 179
11.4.1 土體模量對斜向抗拔樁的靜承載力的影響分析 179
11.4.2 土體黏聚力對斜向抗拔樁的靜承載力的影響分析 180
11.5 各影響因素下極限承載力的歸一化比較 180
第12章 循環荷載條件下斜向抗拔樁基礎的承載特性分析 182
12.1 引言 182
12.2 循環承載力分析方法與研究現狀 182
12.2.1 循環強度模型 184
12.2.2 有限元分析方法 185
12.3 循環波浪荷載下抗拔樁基礎的極限承載力特性分析 186
12.3.1 靜力載入與考慮循環荷載承載力對比 187
12.3.2 荷載循環次數對斜向抗拔樁基礎的循環承載力的影響分析 187
12.4 樁參數對考慮循環荷載作用時的承載力的影響分析 188
12.4.1 樁長對斜向抗拔樁的承載力的影響分析 188
12.4.2 樁徑對斜向抗拔樁的承載力的影響分析 189
12.4.3 樁體模量對斜向抗拔樁的承載力的影響分析 190
參考文獻 192
