地震作用下深水高墩桥梁流固耦合动力响应分析开题报告

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；基于这个原因，本次课题对地震作用下某深水高墩连续刚构大桥的流固耦合动力响应进行分析。

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

这次的毕业设计题目为“地震作用下深水高墩桥梁流固耦合动力响应分析”，以四川庙子坪岷江大桥为工程背景进行研究分析；该桥属于深水高墩桥梁，桥墩为矩形空心墩，桥墩在汶川地震中受到不同程度的破坏；对该桥进行有限元建模，先建立梁单元整桥模型进行动力特性分析包括振动频率、振型、阻尼等；然后，输入实际地震反应谱，进行非线性弹性时程分析并找到相应规律；最后，建立桥墩实体模型，探讨水深、墩高、自由桩长对地震响应的影响规律，对桥梁设计及提高深水高墩桥抗震能力提出建设性意见。

2.2技术方案

3. 研究计划与安排

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]adina流体流固耦合分析手册[m].2007.