阳逻港高桩排架的有限元计算开题报告
2020-11-13 21:37:31
1. 研究目的与意义(文献综述)
高桩码头在我国是最普遍的一种码头结构形式,主要由上部结构、桩基及码头设备组成,适用于水深较大的工程区域,特别是软土地基,在岩基上可以采用嵌岩桩,具有施工方便、受力清楚、结构形式简单等特点。高桩排架则是由基桩和将他们连接在一起的梁形成的结构物。本文主要研究目的是对大学期间所学的专业课程进行系统地巩固,将课本上的理论知识与生活实际码头建设相结合,进一步加深对专业知识的理解和掌握,提高设计计算的实际技能和掌握常用的计算方法,培养独立分析和解决问题的能力。参照某港高桩码头(板梁式)工程实例,进行在外部使用荷载条件下,尤其是水平力作用下桩基的单桩承载力分析、排架的整体的受力分析和排架及桩基结构的有限元分析计算。通过本次研究,可以针对水位落差大的高桩码头的受力分析,根据分析对码头的设计特点进行总结和优化,提高高桩码头的稳定性、安全性和耐久性。同时较为全面的提升自身技能,为今后更深入的学习和工作打下基础。
本题研究的意义是在长江黄金航道建设的大环境下,长江沿线航道的建设投资力度持续加大,合理利用深水岸线是对岸线资源的充分利用的关键之一。长江中下游深水岸线的一个最大的特点就是水位落差大,桩基覆盖层浅并且多为软岩基础,因此长江沿线码头多为高桩码头,控制桩基水平力作用下的应力,控制码头的整体位移是此类码头工程设计的要点。本文通过相关结构计算分析,优化高桩码头的设计方法,为码头基础结构的设计提出建设性意见。
目前国内外对高桩码头的水工结构分析软件主要为最早的“pjfx码头排架综合分析系统”,后来的“高桩板梁式码头cad”以及理正等,这些针对高桩码头设计开发的专项软件操作方式简单,操作界面比较容易上手,都得到了广泛的应用。但是在长期的水工设计过程中,我们发现如ansys和midas等这有限元类软件对于一些实际设计条件相对特殊、结构形式不是标准形式的项目,软件建立模型与计算的开放性、适应性也很好[1]。
2. 研究的基本内容与方案
基本内容:根据所学的结构力学,结构稳定性分析,弹性力学及有限元等课程所学的内容和有限元软件,依托长江航道中下段某港口高桩码头的工程实例,进行桩基的单桩承载力分析、排架的整体的受力分析和排架及桩基结构的有限元分析计算,通过分析对高桩码头的设计提出优化方案。具体如下:1.绪论:介绍本毕业论文的研究背景和意义,介绍了国内外有限元分析的研究现状,提出本论文研究的目的和主要内容。2. 高桩码头桩基计算理论和码头水工排架计算方法。3. 排架与桩基结构的基础计算:依托工程实例的主要参数进行水工排架的受力分析计算。4. 排架与桩基结构的有限元分析计算,结果分析。
技术方案
本题研究拟运用高桩码头桩基计算理论、结构力学、有限元法等对桩基和排架进行结构计算;根据实例主要工程参数采用有限元计算软件,对高桩码头的排架受力计算,桩基应力计算来具体分析荷载与结构之间的关系,依据水工结构物规范,优化高桩码头结构设计。主要是对高桩码头在外部使用荷载条件下,尤其是水平力作用下桩基的单桩承载力分析,排架的整体的受力分析。
3. 研究计划与安排
第1-3周:查阅文献、图书或网络资料,明确课题内容与思路,收集工程实例的相关资料和主要参数,收集毕业论文所需的参考文献和规范,完成开题报告。第4-5周:阅读参考文献,依据基本理论确定水工结构计算的主要内容和桩基承载力、排架整体的受力计算方法。
第6-8周: 依托工程实例的项目内容和主要参数完成排架结构的基础计算。
第9-11周:利用有限元软件完成排架结构的模型建立,开始进行论文攥写。
4. 参考文献(12篇以上)
参考文献:
[1] 韩理安主编,《港口水工建筑物》(i).人民交通出版社,2001年
[2] 王云球主编,《港口水工建筑物》(ii).人民交通出版社,2001年