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斜交空心板梁桥静动力响应分析模型与影响参数分析开题报告

 2020-04-13 15:18:52  

1. 研究目的与意义(文献综述)

1、目的及意义(含国内外的研究现状分析)

1.1研究背景

随着社会的进步发展,高速公路的交通量也在逐年递增,斜交空心板桥因其结构轻巧、施工简便,特别是建筑高度远低于相同跨径的其他梁式体系的桥梁,所以在斜交桥中成为人们在桥梁建设中的首选桥型。斜交空心板梁桥受力不同于正空心板桥也不同于斜交梁桥,斜交空心板板的受力情况随宽跨比.抗弯刚度.抗扭刚度.斜交角.支承条件和荷载形式的不同而变化明显。在以分析和探讨梁格理论的建模方法与影响参数的基础上,对斜交空心板建立梁格模型,分析静动载作用下斜交空心板梁桥接受的受力特征,将对以后的桥梁设计发展具有良好的促进作用。

1.2研究现状分析

1.2.1国外研究现状

根据所能查阅的文献和联机检索(1974年至今)所得资料 ,到目前为止,对斜交空心板梁桥的静动力响应分析模型与影响参数模型的研究较少,而对斜梁桥设计理论及方法研究较多,因此可以借鉴,对斜梁桥的研究大致有以下几种方法:

试验方法

最早的试验方法是Newmark等人于1948年所做的5个比例模型试验,结构为单跨简支多梁式斜梁桥,受当时条件的限制,并没有为日后斜梁桥的设计提供很多的建议。

数值方法

在数值解析法中,差分法在早期斜交结构分析中应用比较多。现在常用的有:折板理论.有线条法.有限元法.NEWMARK数值法等。

Chen等(1957)用变分法对斜交肋梁板进行了分析。通过对不同的肋梁刚度比的分析,提出了弯矩及扰度影响系数。Henry和Jaeger(1957)用格构法分析斜梁桥的荷载横向分布,但是不能较好地考虑它们之间的传力关系。

至此以后随着计算机的发展,有限元与计算机才结合起来对斜梁桥进行分析研究,并使得各种数值解析法有效地被利用起来。

1.2.2国内研究现状

在斜桥工程应用方面,国内起步比国外晚。70年代才零星地修建了一些斜板桥,且大多数是采取整体现浇施工,且斜度一般不大。现在的斜板桥开始采用预制装配的施工工艺。自90年代以来伴随着高等级公路的修建和城市立交桥的建设,斜梁桥才开始普遍使用。故国内相关于斜交空心板梁桥的静动力响应分析模型及影响参数分析的研究较少。

1.3课题研究目的

通过对斜交空心板梁桥的静动力响应分析,分析和探讨两个模型理论的建模方法和影响参数,从中找到问题之关键所在,并在此基础上,针对斜交空心板梁桥,建立正交与斜交空心板梁桥的梁格模型,分析得出静动载作用下斜交空心板梁桥结构受力特征,加深对梁格模型参数对结构静动力响应的影响的探讨;使得国家在基础工程建设技术上提高一个层次,为国家进一步发展做好技术铺垫。

1.4课题研究的意义与价值

1.4.1对个人的意义

通过该课题,培养我们查阅文献、独立思考、动手操作的能力,提高我们创新意识,同时,让我们对国内外抗震研究的现状有一定的认识;巩固大学所学的理论知识,学习很多其他知识如动力学、有限元等方面的知识,对Midas软件的建模操作也更加熟悉。另外,通过软件建模,掌握有限元分析的基本步骤、方法与原则,学会对计算出的数据的分析,找到其中规律;利用实际案列来提高我们解决实际问题的能力,培养我们综合运用知识,将理论联系于实践的能力。通过该课题,更加培养我们的积极性与耐心,吃苦耐劳和勇于突破的精神,为我们以后的工作打好扎实的基础。

1.4.2实践意义

首先对斜交空心板梁桥桥梁模型的静动力分析,进一步分析和探讨了梁格理论的建模方法与影响参数,利用梁单元建的模型也提供了一个不同的数值分析模型;建立桥梁梁格模型,分析斜交空心板梁桥模型参数的影响,并在此基础上,分析静载作用下斜交空心板梁桥结构受力特征,探讨梁格模型参数对结构受力的影响,为国家进一步发展提供技术保障。所以,该课题的实际意义与价值也是非常的重大。

2. 研究的基本内容与方案

2.基本内容和技术方案

2.1基本内容

这次的毕业设计题目为“斜交空心板梁桥静动力响应分析模型与影响参数分析”,通过广泛查阅国内外文献,并熟练和掌握梁格模型的建立方法,学会Midas的基本相关操作和相关理论知识,建立桥梁的梁格模型。分析和探讨了梁格理论的建模方法与影响参数,在此基础上,针对斜交空心板梁桥,建立斜交空心板梁桥的梁格模型,分析静载作用下斜交空心板梁桥结构受力特征,探讨梁格模型参数对结构静动力响应的影响。

2.2技术方案

该毕业设计课题需要用有限元软件midas建模,整桥模型用梁单元建,采用正交网格和斜交网格划分梁格建模方式,利用有限元软件Midas/Civil805分析和比较斜交空心板桥受力情况.通过建模解析两种划分方式对斜交空心板桥在跨径为13m、16m、20m斜交角为15°、30°、45°和活载作用下结构中部弯矩的影响.研究结果表明:斜交网格在斜交角为15°和30°时可以作为划分梁格时较为简便的划分方式;跨径相同时,每根板的受力随斜交角的增大而减小;斜交角相同时,每根板的受力随跨径的增大而增大.这一合理性评估对以后进行类似试验和研究提供相应参考价值和指导意义.

3. 研究计划与安排

3.进度安排(2016.2.22-2016.6.7)

3.1 第1~3周(2.22-3.14):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(3.15-3.29):熟悉和掌握斜交空心板梁桥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):建立斜交空心板梁桥桥梁计算模型,分析斜交空心板梁桥模型参数的影响;

3.4 第9~12周(4.21-5.19):分析静载作用下斜交空心板梁桥结构受力特征,探讨梁格模型参数对结构受力的影响;

3.5 第13~15周(5.20-6.7):编写设计报告,准备毕业答辩。

4. 参考文献(12篇以上)

4.参考文献

4.1相关参考书籍

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[4]延力强;杨欣然;;梁格法在松花江特大桥设计中的应用[J];铁道工程学报;2010年12期

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[6]李静斌;葛素娟;;改进梁格法在空心板梁桥结构分析中的应用[J];中外公路;2010年06期

[7]魏拓;斜梁桥静力检算有限元仿真[D];吉林大学;2009年

[8]城市桥梁抗震设计规范(CJJ 166-2011)[S].中国建筑工业出版社,2011.

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