罗 刚，申 奇，周晓军，邓永杰

(西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室，四川成都 610031)

悬浮隧道(submerged floating tunnel，简称SFT)作为一种新型的海洋结构物，直接处于波浪、水流环境中。波浪荷载和水流荷载(以下简称波流力)为其主要的环境荷载，通常也是SFT结构设计的控制荷载和影响工程造价的主要因素［1］。工程上，一般不考虑波浪和水流的相互作用，将波浪荷载和水流荷载分别求解。但是，在水流作用下，波浪荷载将发生明显改变，可见在海洋工程结构荷载计算中必须正确考虑水流对波浪要素的影响［2］。作用于海洋结构物上的波流荷载计算主要有两种方法［3］:一是1950年由Morison等提出的经验公式计算法，主要用于计算结构物横向尺寸与波长相比较小时，作用在结构物上的波流力;二是1954年由MacCanmy和Fuchs提出的绕射理论。目前，基于该理论的数值方法主要是有限元法、边界元法等［4］。并已成功应用于海上大型结构物的波浪荷载计算和运动响应分析中。

1 结构计算模型

SFT作为一种直接处于波流作用下的大型水下交通结构，计算作用于其上的波浪荷载是SFT结构动力分析、结构可靠性分析和安全性评估的前提。悬浮隧道荷载计算模型如图1所示，为简化计算作如下假定:

1)SFT为固定不动的刚体，不考虑流固耦合作用。

2)规则波方向与SFT的纵轴线垂直(如图1中X轴方向)，来流为均匀恒定流。

3)采用Airy线性波浪理论，考虑一阶波浪力。

图1 荷载计算模型

2 计算公式推导

2.1 波流荷载简化计算方法

波流共……