晁春峰 项贻强 杨赢 何余良 王湛

摘要： 悬浮隧道锚索是连接悬浮隧道管体与水下基础的重要构件，其在水流作用下可能会发生涡激振动，导致结构疲劳，影响结构安全。因而，研究悬浮隧道锚索涡激振动的抑制方法，具有重要的理论和现实意义。设计了三种抑振装置：螺旋条纹，控制杆和整流罩，采用试验方法研究了其抑振的有效性和适用性。通过试验发现，随着锚索倾斜角度的减小，三种抑振装置的抑振效果均有不同程度的提高，其中以三螺旋线的抑振效果最好且最稳定；随着来流角度的增大，三螺旋线和整流罩的抑振效果会不同程度的提升，但三控制杆对来流角度变化较为复杂；在多参数综合影响下，三螺旋线的抑振性能最好，推荐使用。关键词： 悬浮隧道； 涡激振动； 振动抑制； 节段模型试验

中图分类号：U459.5文献标志码： A文章编号： 10044523（2016）04068707

DOI：10.16385/j.cnki.issn.10044523.2016.04.016

引言

悬浮隧道（Submerged Floating Tunnel，简称SFT）是一种新型水下交通结构物，其锚索是连接悬浮隧道管体与水下基础，确保管体悬浮于水中一定深度及限制管体竖向和横向位移的重要构件[1]。当周围水体流经锚索时，会产生漩涡脱落，从而对锚索产生周期性变化的作用力，引发锚索的涡激振动（VortexInduced Vibration，简称VIV）[24]。一般水下锚索自振频率较低，有较大可能性与涡脱频率接近，发生频率锁定（Lockin）现象。频率自锁现象会造成锚索结构大幅振动，加剧锚索的疲劳破坏，对结构安全产生极大威胁。因而，研究悬浮隧道锚索涡激振动的抑制方法，具有重要的理论和现实意义[5]。……