【技术实现步骤摘要】
一种测定悬浮隧道动态水动力荷载参数的试验装置及方法
[0001]本专利技术涉及悬浮隧道
，尤其涉及一种测定悬浮隧道动态水动力荷载参数的试验装置及方法。
技术介绍
[0002]目前，在悬浮隧道的设计过程中，准确获得管体所受波浪或水流等复杂环境下的水动力荷载作用及相应的运动响应是非常重要的环节。为确定悬浮隧道管体的水动力荷载，目前主要有Morison公式和绕射理论两类方法。其中，对于水流或相对长波的水动力荷载计算，主要采用Morison公式，该方法假定结构物的尺寸不至于明显影响水动力场，作用在结构上的水动力荷载，包括惯性力和拖曳力，主要取决于无结构物水动力场中水质点的运动速度和加速度。Morison公式考虑了水的黏性和惯性的影响，是一种经验公式法，只需确定两个重要的水动力荷载参数C
d
和C
M
（分别为拖曳力系数和惯性力系数），即可求得水动力荷载，方法较为简便，目前在悬浮隧道研究中被广泛采用。因此，正确确定水动力荷载参数C
d
和C
M
对于准确计算水动力荷...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种测定悬浮隧道动态水动力荷载参数的试验装置，包括波浪试验水槽（1）、水槽隔板（2）、悬浮隧道模型（3），水槽隔板（2）与悬浮隧道模型（3）均安装在波浪试验水槽（1）的内部，其特征在于，所述波浪试验水槽（1）用于产生波浪，所述水槽隔板（2）设置在所述波浪试验水槽（1）的中间段，水槽隔板（2）沿波浪试验水槽（1）的长度方向设置，所述水槽隔板（2）用于将波浪试验水槽（1）均分为第一槽段（103）与第二槽段（104），所述悬浮隧道模型（3）设置在第一槽段（103）的中间区域，在第二槽段（104）内安装有水动力要素测试系统（4），在悬浮隧道模型（3）的内部安装结构响应测试系统（5），结构响应测试系统（5）包括有水压强传感器（51）、直线位移传感器（52）与加速度传感器（53），水压强传感器（51）、直线位移传感器（52）与加速度传感器（53）均安装在悬浮隧道模型（3）的内部，结构响应测试系统（5）与水动力要素测试系统（4）均与试验数据同步采集系统（6）相互连接，所述波浪试验水槽（1）的一端安装有造波机（101），在波浪试验水槽（1）的另一端安装有消波装置（102），用于吸收波浪试验水槽（1）尾端的波浪。2.根据权利要求1所述的一种测定悬浮隧道动态水动力荷载参数的试验装置，其特征在于：所述悬浮隧道模型（3）包括直线导轨（31）与悬浮管体（35），四条等长度的直线导轨（31）竖向布置，直线导轨（31）利用螺栓固定在所述第一槽段（103）的两个边壁上，四条直线导轨（31）两两相对且安装高度相同，所述直线位移传感器（52）连接在直线导轨（31）的一侧。3.根据权利要求2所述的一种测定悬浮隧道动态水动力荷载参数的试验装置，其特征在于：所述悬浮管体（35）包括外管环（351）与内管舱（352），外管环（351）套设在内管舱（352）的外部，外管环（351）包括有上管环（3511）与下管环（3512），上管环（3511）与下管环（3512）相互连接，加速度传感器（53）安装在上管环（3511）的上端，用于测量悬浮管体（35）运动时的竖向加速度值，多个水压强传感器（51）围绕设置在外管环（351）的中间位置处且等间距均匀布置，用于测量作用在外管环（351）上的动水压强。4.根据权利要求3所述的一种测定悬浮隧道动态水动力荷载参数的试验装置，其特征在于：所述内管舱（352）包括内管（3521）和两个配重舱（3522），在内管（3521）的外部套设有环形箍（353），所述外管环（351）与内管舱（352）之间通过环形箍（353）相隔，两个配重舱（3522）分别通过螺纹嵌入内管（3521）的两端，在配重舱（3522）内形成有配重腔体（3523），在配重腔体（3523）的内安装有螺杆（3524），在螺杆（3524）上挂有多个配重块（3525），在螺杆（3524）的末端连接有螺母（3526），用于限制配重块（3525）的活动。5.根据权利要求4所述的一种测定悬...
【专利技术属性】
技术研发人员：阳志文，金瑞佳，袁春光，张华庆，崔永刚，
申请(专利权)人：交通运输部天津水运工程科学研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。