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地震作用下深水矩形桥墩水动力模型与数值模拟方法研究开题报告

 2021-03-15 22:28:37  

1. 研究目的与意义(文献综述)

1.1研究背景

地震造成灾害具有瞬时性,其作用的时间很短,在短时间内就会造成山摇地动,建筑物倒塌。地震爆发时人们惊慌失措,在短时间内根本来不及反应,无法及时做出应对措施,造成严重的人身财产的损害。地震不仅在发生当时会造成危害,由于地震对交通设施会产生严重的影响,还会对之后的救援造成阻碍。我国位于世界两大地震带:环太平洋地震带与欧亚地震带的交汇部分,受三个板块的挤压,地震带十分发育,地震发生频繁。我国的地震主要分布在西南地区、西北地区、华北地区、东南沿海地区和台湾地区五个部分,随着我国经济的不断发展,基础建设的速度不断加快,我国交通工程建设遍布大江南北,这其中就包括大量高墩深水桥梁,这些桥梁有许多是在地震带甚至在震源附近,这些桥墩长期或周期性处于深水中。地震发生时不仅仅是地震会对桥梁结构造成破坏,随着对流体动力的研究下,发现地震作用下水对桥墩的影响也不容忽视,尤其是深水桥墩,但桥墩有不同的形式,如有矩形桥墩、圆形桥墩等等,不同形式的桥墩在动水的作用下受力情况不同,为了研究这个问题,本次课题选取矩形实心桥墩,研究其处于深水中在地震作用下的水动力型与数值模拟方法。

1.2研究现状分析

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2. 研究的基本内容与方案

2.1基本内容

本毕业论文的题目是“地震作用下深水矩形桥墩水动力模型与数值模拟方法研究”,主要是针对地震作用下深水矩形桥墩水动力模型与数值模拟方法进行研究;针对不同直径与高度的矩形桥墩,进行流固耦合有限元建模,进行动力特性分析,包括振动频率、振型、振型参与质量等;然后,基于振型参与质量方法的建立深水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

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3. 研究计划与安排

第1~3周:查阅课题相关的文献,编写开题报告书,上传至教务系统;

第4~5周:熟悉和掌握深水桥墩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;

第6~8周:建立深水矩形桥墩计算模型,分析深水矩形桥墩的动力特性,包括振型、频率、阻尼等。

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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] adina流体流固耦合分析手册[m].2007.

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