混凝土桥墩防撞性能研究开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

目的：

1.课题研究背景：

本次设计(论文)题目为混凝土桥墩防撞性能研究。随着交通运输的越来越发达，跨越港区和江河的大型桥梁越来越多，同时，在江河海上面的船舶也会高速发展，吨位不断增加，这就使得船桥碰撞的灾难性事故频繁发生。这类事故往往会导致桥塌、船沉、人亡，水陆运输干线中断以及环境污染等严重的社会和经济恶果。

2. 研究的基本内容与方案

基本内容：

混凝土桥墩防撞性能研究主要是基本碰撞理论和分析方法的学习。各国学者公认的碰撞理论将船桥碰撞等效成一个弹簧质量系统的数学模型，计算碰撞中桥墩或防撞系统的位移、船舶撞击力以及撞击过程的持续时间等。根据得到的数据，对桥墩进行各种抗力分析。经过多次反复试验，对桥墩进行防撞设施的设置。本毕业设计中，防护装置为钢箱型防撞装置。钢箱型防护装置属于直接构造压坏变形型防撞装置，钢结构防撞装置可以通过采用橡胶或钢丝绳防撞圈等防撞吸能元件作为辅助装置来改善其防撞性能。这种防撞装置与水深和地质条件关系不大，而且吸能范围较大，一般能用来抵挡500吨级到50000吨级船舶的撞击，是使用非常广泛的防撞设施之一。其中，珠江大桥、湛江海湾大桥、上海长江大桥都使用钢箱型防撞装置。学生对桥墩防撞装置消耗能量进行分析，钢箱结构一方面利用箱格板梁的塑性变形，大量吸收碰撞能量；另一方面是利用箱格结构的刚度较实体结构为低，可减少船舶对桥墩的冲击荷载。最后结合仿真实验数据，分析得出合理的结论。

技术方案：

本次毕业设计中，首先要搜集并查阅相关的设计资料，了解船桥碰撞的本质-两个物体的自由碰撞以及碰撞的基本理论，为自己下一步研究打好基础。然后运用有限元软件进行桥墩的建模，进行无防护系统的船桥碰撞仿真实验，并对其中的抗力进行分析；设计钢箱形防撞装置并进行实验，对桥墩在有防护装置时的抗力分析，比较无防撞装置和有防撞装置间抗力的不同，最后优化有限元建模分析的结果，得出正确的分析理论。

3. 研究计划与安排

第1-2周:搜集并熟悉设计资料，撰写开题报告；

第3周:开题报告审查；

第4周:有限元软件的学习，为下一步实验做准备；

4. 参考文献（12篇以上）

[1]潘晋.船桥碰撞机理及桥墩防护装置研究[d].武汉理工大学,2003.

[2]姜河蓉.船和桥墩防撞装置碰撞仿真模拟研究[d].武汉理工大学,2004.

[3]]郑维钰.船桥碰撞实验的撞击力分析和数值模拟[d].宁波大学,2012.