悬浮隧道作为一种跨越特殊水系的新型结构物,与沉管隧道和大跨度的桥梁相比,具有其独特的优势和适用领域。悬浮隧道按支撑方式的不同,主要有浮筒式悬浮隧道、固定支撑式悬浮隧道、张力腿式悬浮隧道和锚索式悬浮隧道。

其中,锚索式悬浮隧道受力最为合理,因而本文研究对象为锚索式悬浮隧道。锚索作为悬浮隧道主要的承力构件,因其大柔度、小质量和小阻尼的特点,在均匀流和波浪的环境中,极易发生振动。

当水流经过锚索时,锚索尾流中的漩涡通常以某一特定的频率从锚索两侧交替泄放,称为卡门涡街。在一定流速条件下,当锚索的自振频率与漩涡的发放频率比较接近时,即会发生“涡激振动”,引起锚索的疲劳破坏。锚索是悬浮隧道平衡自身结构重力、行车荷载、水流动载和静水浮力的支撑系统。锚索的振动特性对悬浮隧道的整体稳定性至关重要,在不考虑悬浮隧道引起锚索参数振动的情况下,锚索的顺流向振动幅值比横温流向振动幅值要小一个数量级。

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