[发明专利]一种悬浮隧道物理模型试验装置及试验方法

权利要求书

1.一种悬浮隧道物理模型试验方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：计算悬浮隧道原型的整体/某一节段的真实刚度k₀；

步骤二：根据相似准则，将所述真实刚度k₀按照比尺换算成物理模型的模型刚度k₁，并通过弹性件来对模型刚度k₁进行模拟；所述弹性件为弹簧，或缆索上串联弹簧；所述弹簧包括水平弹簧、竖向弹簧和斜向弹簧；

步骤三：将所述物理模型放置至水池中进行试验。

2.根据权利要求1所述的一种悬浮隧道物理模型试验方法，其特征在于，所述步骤一中，所述真实刚度k₀的计算方法包括刚度定义法：

其中，k₀-真实刚度；F-在某一自由度方向所受的力；δ-在某一自由度方向发生的位移。

3.根据权利要求1所述的一种悬浮隧道物理模型试验方法，其特征在于，所述步骤一中，所述真实刚度k₀的计算方法包括等效固有振频法：

其中，k₀-真实刚度；m-重量；T-在空气中或者在水中的第N阶固有频率，N＝1～99。

4.根据权利要求1所述的一种悬浮隧道物理模型试验方法，其特征在于，所述步骤二中，所述相似准则包括柯西相似准则、重力相似准则和应变相似准则。

5.根据权利要求1所述的一种悬浮隧道物理模型试验方法，其特征在于，所述步骤二中，所述弹簧还包括扭转弹簧。

6.根据权利要求1-5任一所述的一种悬浮隧道物理模型试验方法，其特征在于，所述步骤二中，将所述真实刚度k₀按照比尺换算成物理模型的模型刚度k₁时，首先确定物模模型在水平和竖向的刚度，再确定物理模型的扭转刚度。

7.根据权利要求1-5任一所述的一种悬浮隧道物理模型试验方法，其特征在于，所述步骤三中的试验包括静水衰减试验、波浪试验和涡激振动试验。

8.一种悬浮隧道物理模型试验装置，其特征在于，包括如权利要求1-7任一所述的一种悬浮隧道物理模型试验方法中所述的水池以及物理模型，所述物理模型通过弹性件与浮筒/水池/固定块/底座/悬挂支架相连接，所述弹性件的刚度为真实刚度k₀按照相似准则换算得到的模型刚度k₁。

9.根据权利要求8所述的一种悬浮隧道物理模型试验装置，其特征在于，所述弹性件为弹簧，或缆索上串联弹簧，所述弹簧包括水平弹簧、竖向弹簧和斜向弹簧。

10.根据权利要求9所述的一种悬浮隧道物理模型试验装置，其特征在于，所述弹簧还包括扭转弹簧。

11.根据权利要求8-10任一所述的一种悬浮隧道物理模型试验装置，其特征在于，所述弹性件上设有质量块。

12.根据权利要求8-10任一所述的一种悬浮隧道物理模型试验装置，其特征在于，所述弹性件上设有测力计和拉力调节器。