水下悬浮隧道是一种新型的交通结构物,一般固定在水面以下20-50m处,主要是由依靠悬浮在水下一定深度的隧道管体、限制管体过大位移的锚固装置和与两岸衔接的驳岸段组成,依靠锚索的张力和流体的浮力平衡自重。因悬浮隧道对周围环境影响较小、可降低污染、利于环保等优点,使悬浮隧道的有关问题备受学者们的关注。悬浮隧道位于水平面以下,主要所处环境为波浪和水流之中,因此,对于悬浮隧道所受波浪力和水流力的研究尤为重要。将悬浮隧道视为弹性体,当流体流经悬浮隧道时,会在两侧交替地产生脱离隧道表面的漩涡,当隧道结构的固有频率和涡脱落频率相接近时会引起共振,导致于在顺流方向和横流方向上产生较大振幅的响应,故而对于悬浮隧道涡激振动的研究也势在必行。综上,本文主要的研究工作为以下三个方面:对于直径与波长的比值较大的结构物,采用绕射理论计算SFT所承受的波浪荷载。一般情况下,大多数学者会将悬浮隧道视为大长细比的结构,采用Morison方程来计算悬浮隧道所受的波浪荷载。本文考虑隧道长细比比较小的情况,基于简单格林函数的边界元方法,将流域边界和隧道表面边界进行单元划分,通过引入形函数和高斯积分将积分方程进行离散,总装后进行求解。分析了SFT所处水深、放置深度和半径对其波浪特性的影响。建立悬浮隧道管体-锚索耦合作用下的有限元模型,求解耦合作用下隧道的固有频率。基于有限元方法,将隧道沿长度方向离散成多个粱单元,分析每个单元的单元特性方程。根据刚度定义-单位位移下的系泊力,将沿锚索方向的系泊力分解到两个坐标轴方向,得到锚索的线刚度矩阵。根据节点处力的平衡条件,将单元刚度矩阵进行总装,得到总的刚度方程。无阻尼情况下,应用特征值法求解考虑锚索作用下的固有频率。将此模型的数值结果与解析解进行比较,验证了模型的可靠性。采用课题组基于SHEAR7模型的理论开发出来的VIV模型,分析管体-锚索耦合作用下悬浮隧道的涡激振动响应。通过一给定的阈值判断隧道的激励模态,通过约化速度的临界值判断各模态的激励长度。隧道的涡激振动响应虽由激励模态主导,但是是由各个模态共同参与作用的结果。分析隧道管体-锚索耦合作用下在单模锁定状态和多模非锁定状态下的涡激振动响应,考虑了恒流情况下水流速度对其涡激振动响应的影响,也考虑了在剪切流中涡激振动的位移和加速度响应。