考虑内水影响的深水空心矩形桥墩地震水动力模型与数值模拟方法分析开题报告
2021-03-15 22:28:29
1. 研究目的与意义(文献综述)
1.1研究背景
地震有破坏力强、难预测、难控制等特点,作为一种自然灾害给人类社会文明带来了严重的损失,也严重威胁着人类的生命,伴着人们对地震的认识越来越高,我国交通工程建设中必须考虑抗震这一问题。随着社会的进步与发展,国家西部大开发战略的推行,我国在库区、水坝、深水河中修建了大量高墩深水桥梁,这些桥梁有很多都处于我国地震带甚至靠近震源,而且这些桥墩周期性或者总是淹没在水中;我们知道地震会破坏桥梁,造成严重后果,随着流体动力学的发展,水与墩的耦合效应在桥梁设计中不得不考虑,而深水高墩桥梁中的水墩效应更加突出,所以地震对深水中的高墩桥梁的影响更是不可忽视,不容小视的;因为水的存在会改变桥墩的动力响应特性,进而会影响桥墩在地震中的受力,我们称之为流固耦合效应,所以对地震作用下深水高墩桥梁的流固耦合动力响应的研究是不可避免的,本次论文主要针对地震作用下深水空心矩形桥墩水动力模型与数据模拟方法进行研究;
1.2研究现状分析
2. 研究的基本内容与方案
2.1基本内容
本次研究针对不同直径与高度的空心矩形桥墩,进行流固耦合有限元建模,进行动力特性分析,包括振 频率 振型 阵型参与质量等;然后,基于震型参与质量方法的建立深水空心矩形桥墩水动力模型以及简化分析模型,通过实际地震反应分析,对比分析本文建立的水动力模型的方法是合理的,为该类桥梁的抗震设计提供理论基础。
2.2技术方案
3. 研究计划与安排
3.1 第1~3周(2.22-3.10):查阅课题相关的文献,独自编写开题报告书并交由指导老师查阅,无误后上传至教务系统;
3.2 第4~5周(3.11-3.29):熟悉和掌握深水高墩桥梁模型建立方法包括梁单元建模和实体单元建模,学会相关软件的基本操作和相关理论知识;
3.3 第6~8周(3.30-4.20):建立深水高墩桥梁计算模型,梁单元建立整桥模型,实体单元建立墩模型来分析水深、墩长、自由桩长的影响;分析深水高墩群桩基础的动力特性包括振型、频率、阻尼等。
4. 参考文献(12篇以上)
4.1相关参考书籍
[1] 王勖成.有限单元法[m]。清华大学出版社,2003.
[2] 毕家驹.近海力学导论.上海同济大学出版社,1989.