杨艺平, 朱 峰, 陈良志, 钱原铭

(中交第四航务工程勘察设计院有限公司，广州 510230)

水下悬浮隧道是一种建设悬浮在水中的大型跨海交通工程，主要解决的是人类未来实现深水、宽水域的跨越问题。因其巨大的跨越能力、优良的环境适应性和低建造成本等优点，今后有望成为海洋开发的关键技术[1-2]。作为一种全新的工程结构，悬浮隧道工程在规划、设计、施工、维护管理等各阶段仍有众多待研究的技术课题。尤其在复杂的海洋环境中，波浪对悬浮隧道产生的荷载是结构强度分析中的重点之一，因此研究悬浮隧道工程中波浪荷载的计算方法具有非常重要的意义[3-4]。

对于常规的悬浮隧道工程，由于交通车道数的需要，所拟定的悬浮隧道结构物的等效直径D一般为10～25 m，设计波浪的周期T一般在10 s左右，波长L约为160 m，故D/L为0.06～0.16。在海岸工程结构流体载荷的计算中，一般认为当结构物的等效直径D与波浪波长L之比小于0.2时，可以忽略波浪绕射的影响，采用只考虑水的黏性和惯性作用的Morison方程[5-8]。因此，许多学者都对此展开了研究。其中，Kunisu[9]对Morison公式法和绕射理论进行了详细的对比，并讨论了Morison公式的适用性；麦继婷等[5]利用 Morison方程和线性波浪理论，计算分析了隧道放置深度、海流速度、流向与波向间的夹角、波浪周期等诸多因素对水平波浪荷载的影响；项贻强和张科乾[6]结合Morison方程，提出了沿悬浮隧道表面进行分层积分的方法来计算悬浮隧道水平波浪荷载和竖向波浪荷载。……