地震作用下深水圆形桥墩水动力模型与数值模拟方法研究开题报告
2021-03-15 22:35:55
1. 研究目的与意义(文献综述)
1.1研究背景
地震是一种具有很强的破坏力、很难预测、很难控制的自然灾害,它不仅仅对人类的生命构成威胁,还对社会文明造成了严重的损失,随着人们对地震的认识程度越来越高,抗震在我国的交通运输工程建设中必须作为一个重要问题加以考虑。伴着社会的发展和进步,国家施行的西部大开发战略,大量高墩深水桥梁在水坝、库区、深水河中修建,这其中许多桥梁都分布于我国的地震带上,有些甚至非常靠近震源,由于水位的周期性变化,桥墩也会常常或者周期性的被水淹没;众所周知,地震会对桥梁造成破坏并且带来严重后果,伴随着流体动力学的进步,在桥梁设计中必须要考虑流水与桥墩的耦合效应,在所有桥墩中,深水高墩桥梁的水墩尤为突出,因此,处于深水中的高墩桥梁所受到的地震的影响更是不容忽视的;由于桥墩的动力响应特性会因为水的存在而受到影响,进一步的,桥墩在地震中的受力也会受到影响,这种现象我们称为流固耦合效应,由此看来,深水高墩桥梁在地震作用下的流固耦合动力响应的研究是势在必行的;由于不同形状以及不同的实心空心状态的桥墩的流固耦合效应都是不同的,因此本次课题针对地震作用下深水圆形桥墩水动力模型与数值方法进行研究。
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
这次毕业设计的课题为“地震作用下深水圆形桥墩水动力模型与数值模拟方法研究”,针对不同直径与高度的圆形桥墩,进行流固耦合有限元建模,首先对全桥进行梁单元的模型建立,之后进行动力特性分析,其中包括振动频率、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圆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:查阅课题相关的文献,编写开题报告书,上传至教务系统;。
3.2 第4~5周: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: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] adina流体流固耦合分析手册[m].2007.