【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机械工程，尤其涉及一种用于复杂海洋环境中悬浮隧道的减振阻尼器。
技术介绍
1、悬浮隧道(submerged floating tunnel，sft)作为一种跨越深大峡湾的新型交通构筑物型式，一般由浮在水中一定深度的管状结构、锚固在水下基础上的锚索(或水上的浮箱)系统、锚固锚索装置的水下抗拔基础及与两岸相连的构筑物组成。悬浮隧道与常规沉管隧道和盾构隧道的不同在于，其管体四周被水包围，通过支撑结构平衡自身的重力与浮力，在水中保持稳定。悬浮隧道具有对周围环境影响小、运营阶段不受恶劣天气影响、单位造价随水域宽度和深度增加不显著等突出优势。
2、悬浮隧道的隧道结构作为悬浮隧道的核心结构，其结构的稳定性至关重要。水流、地震等因素可能引起悬浮隧道结构的振动，虽然振动对结构的影响较小，但在波浪荷载长期周期性作用下，结构会产生疲劳损伤，降低结构安全性。在水下悬浮隧道中，乘客的舒适度和安全性也是至关重要的考虑因素。过大的振动可能导致乘客不适，甚至造成身体不适，影响整体的乘坐体验。隧道的振动也可能对周围水体生物造成影响，从而影响海洋生态环境。研究减振构建可以提高隧道安全、降低振动对乘客的影响，提升乘坐舒适度、并减小对海洋生态的影响。因此，开展有关悬浮隧道减振结构的研发是十分有必要的。
3、由于目前暂无悬浮隧道成功建设的案例导致现有技术中对悬浮隧道的减振结构的研究较少。考虑到悬浮隧道在波浪荷载作用下的持续振动影响，针对隧道结构减振结构的设计研究，对未来悬浮隧道减振结构的实施建设有着指导参考价值，为此我们提出一种用于
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种用于复杂海洋环境中悬浮隧道的减振阻尼器，以解决上述
技术介绍
中所提出的问题。
2、为了解决上述的技术问题，本专利技术采用了如下技术方案：
3、一种用于复杂海洋环境中悬浮隧道的减振阻尼器，包括主体结构和内置摆式阻尼器结构，所述主体结构包括隧道管节、锚索和车道板，所述隧道管节的外侧均布固定有多个锚索，所述锚索的下端均与海底地基固定，所述隧道管节的内侧固定有车道板，所述内置摆式阻尼器结构包括摆柱、摆线和液压缸，所述摆线的上端与车道板下部固定连接，所述摆线的下端与摆柱的侧面端点连接，所述摆柱的左侧、右侧和下侧均安装有液压缸，所述隧道管节的外表面受到冲击力与水动力的作用。
4、优选的，所述隧道管节与车道板均由高强度防水混凝土构成，由悬浮隧道修建环境与相关规范确定其材料密度ρ、杨氏模量ec和泊松比μ。
5、优选的，所述锚索与摆线均由高强度钢丝构成，由悬浮隧道修建环境与相关规范确定其材料密度ρ、杨氏模量ec和泊松比μ，并由具体悬浮隧道情况确定锚索与摆线的长度。
6、优选的，所述摆柱由悬浮隧道浮重比、结构构造等确定其材料密度ρ、杨氏模量ec和泊松比μ。
7、优选的，所述液压缸在同一截面处共有三个，其中两个所述液压缸以水平方式与摆柱连接，其中另一个所述液压缸以竖直方式与摆柱连接，由减振效果比较确定其液压缸阻尼系数ζ。
8、优选的，所述锚索的下端与海底地基成一定夹角绑定连接，所述锚索的上端与隧道管节通过mpc约束连接。
9、优选的，相邻两个所述隧道管节与隧道管节之间通过相互耦合连接。
10、优选的，所述摆线的下端分别与摆柱截面的左右两端成mpc约束连接，所述摆线的上端分别与车道板下方成90°绑定连接。
11、优选的，所述冲击力沿水平方向垂直作用于整个悬浮隧道中心位置的外表面处。
12、可以毫无疑义的看出，通过本申请的上述的技术方案，必然可以解决本申请要解决的技术问题。
13、同时，通过以上技术方案，本专利技术至少具备以下有益效果：
14、1、本专利技术的结构充分的利用了悬浮隧道行车道的下部空间，大大提高了悬浮隧道的空间利用率。
15、2、本专利技术所述的锚索与摆线均为高强度钢索，能很好的保证结构的稳定与安全性。
16、3、本专利技术所述的摆柱为圆柱形质量块，其受力与质量分布均匀，能提供更加稳定和平衡的阻尼效果；方便安装和维修，圆柱体质量块形状规整，安装与维修更加便捷，易于调整；强度与稳定性更好，圆柱体质量块较为稳定坚固，能承受较大外荷载，不易变形或损伤，从而保证阻尼器更长的使用寿命与可靠性。
17、4、本专利技术所述的摆柱两侧与下侧均安置有液压缸，悬浮隧道受外部激励作用时摆柱通过自身摆动吸收主体结构的动能，并由摆柱与主体结构之间的液压缸将动能转化为热量从而释放，液压缸通过能量的转换能快速的降低悬浮隧道的振动，保障了悬浮隧道在突发的冲击荷载下的安全性。
18、5、本专利技术面对水动力与冲击力作用下有较好的减振效果，并较大程度的降低了振动频率，提高了隧道的整体安全性与车道行车的舒适性以及降低了振动对海洋生态的影响。
19、6、本专利技术阻尼器的减振结构简易，在悬浮隧道施工时安装方便，能大量减少未来建设资金的投入。
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1.一种用于复杂海洋环境中悬浮隧道的减振阻尼器，其特征在于，包括主体结构和内置摆式阻尼器结构，所述主体结构包括隧道管节（1）、锚索（2）和车道板（3），所述隧道管节（1）的外侧均布固定有多个锚索（2），所述锚索（2）的下端均与海底地基（7）固定，所述隧道管节（1）的内侧固定有车道板（3），所述内置摆式阻尼器结构包括摆柱（4）、摆线（5）和液压缸（6），所述摆线（5）的上端与车道板（3）的下部固定连接，所述摆线（5）的下端与摆柱（4）的侧面端点连接，所述摆柱（4）的左侧、右侧和下侧均安装有液压缸（6），所述隧道管节（1）的外表面受到冲击力与水动力的作用。
2.根据权利要求1所述的一种用于复杂海洋环境中悬浮隧道的减振阻尼器，其特征在于，所述隧道管节（1）与车道板（3）均由高强度防水混凝土构成，由悬浮隧道修建环境与相关规范确定其材料密度ρ、杨氏模量Ec和泊松比μ。
3.根据权利要求1所述的一种用于复杂海洋环境中悬浮隧道的减振阻尼器，其特征在于，所述锚索（2）与摆线（5）均由高强度钢丝构成，由悬浮隧道修建环境与相关规范确定其材料密度ρ、杨氏模量Ec和泊松比μ，并由
4.根据权利要求1所述的一种用于复杂海洋环境中悬浮隧道的减振阻尼器，其特征在于，所述摆柱（4）由悬浮隧道浮重比、结构构造等确定其材料密度ρ、杨氏模量Ec和泊松比μ。
5.根据权利要求4所述的一种用于复杂海洋环境中悬浮隧道的减振阻尼器，其特征在于，所述液压缸（6）在同一截面处共有三个，其中两个所述液压缸（6）以水平方式与摆柱（4）连接，其中另一个所述液压缸（6）以竖直方式与摆柱（4）连接，由减振效果比较确定其液压缸阻尼系数ζ。
6.根据权利要求1所述的一种用于复杂海洋环境中悬浮隧道的减振阻尼器，其特征在于，所述锚索（2）的下端与海底地基(7)成一定夹角绑定连接，所述锚索（2）的上端与隧道管节（1）通过MPC约束连接。
7.根据权利要求1所述的一种用于复杂海洋环境中悬浮隧道的减振阻尼器，其特征在于，相邻两个所述隧道管节（1）与隧道管节（1）之间通过相互耦合连接。
8.根据权利要求3所述的一种用于复杂海洋环境中悬浮隧道的减振阻尼器，其特征在于，所述摆线（5）的下端分别与摆柱（4）截面的左右两端成MPC约束连接，所述摆线（5）的上端分别与车道板（3）下方成90°绑定连接。
9.根据权利要求1所述的一种用于复杂海洋环境中悬浮隧道的减振阻尼器，其特征在于，所述冲击力沿水平方向垂直作用于整个悬浮隧道中心位置的外表面处。
...【技术特征摘要】
1.一种用于复杂海洋环境中悬浮隧道的减振阻尼器，其特征在于，包括主体结构和内置摆式阻尼器结构，所述主体结构包括隧道管节（1）、锚索（2）和车道板（3），所述隧道管节（1）的外侧均布固定有多个锚索（2），所述锚索（2）的下端均与海底地基（7）固定，所述隧道管节（1）的内侧固定有车道板（3），所述内置摆式阻尼器结构包括摆柱（4）、摆线（5）和液压缸（6），所述摆线（5）的上端与车道板（3）的下部固定连接，所述摆线（5）的下端与摆柱（4）的侧面端点连接，所述摆柱（4）的左侧、右侧和下侧均安装有液压缸（6），所述隧道管节（1）的外表面受到冲击力与水动力的作用。
2.根据权利要求1所述的一种用于复杂海洋环境中悬浮隧道的减振阻尼器，其特征在于，所述隧道管节（1）与车道板（3）均由高强度防水混凝土构成，由悬浮隧道修建环境与相关规范确定其材料密度ρ、杨氏模量ec和泊松比μ。
3.根据权利要求1所述的一种用于复杂海洋环境中悬浮隧道的减振阻尼器，其特征在于，所述锚索（2）与摆线（5）均由高强度钢丝构成，由悬浮隧道修建环境与相关规范确定其材料密度ρ、杨氏模量ec和泊松比μ，并由具体悬浮隧道情况确定锚索2与摆线（5）的长度。
4.根据权利要求1所述的一种用于复杂海洋环境中悬浮隧道的减振阻尼...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄博，陈鹏，侯杰，丁浩，李科，程亮，钟丹，张钰浩，权怡帆，
申请(专利权)人：重庆交通大学，
类型：发明
国别省市：
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