地震作用下正交梁桥动力计算模型与碰撞效应研究开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

正交梁桥作为一种常见的桥梁结构形式，在我国公路和铁路交通基础设施建设中扮演着至关重要的角色。

其结构特点是在桥梁纵横两个方向分别设置主梁和横梁，形成相互支撑的体系。

这种结构形式在正常使用情况下能够有效地承担荷载，但在地震作用下，由于桥梁各部分的动力响应差异以及地震波的多方向输入，正交梁桥可能会出现复杂的振动和碰撞现象，从而对桥梁的安全性和稳定性构成潜在威胁。

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，随着计算技术的发展和对桥梁抗震研究的重视，国内外学者对地震作用下桥梁的碰撞效应进行了大量的研究，取得了丰硕的成果。

1. 国内研究现状

国内学者在正交梁桥抗震研究方面做了大量工作，特别是在桥梁碰撞效应分析方面取得了一些进展。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

1. 主要内容

本研究将以地震作用下正交梁桥的动力响应和碰撞效应为主要研究内容，具体包括以下几个方面：
1.正交梁桥动力计算模型的建立:采用有限元软件建立能够准确模拟正交梁桥地震响应的动力计算模型，考虑材料非线性、几何非线性以及桥梁各部分之间的相互作用。

2.地震作用下桥梁碰撞效应分析:研究地震作用下正交梁桥的碰撞机理，分析碰撞力大小、碰撞位置以及碰撞持续时间等关键参数。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论分析、数值模拟和参数分析相结合的研究方法，具体步骤如下：
1.搜集整理国内外相关文献资料，了解正交梁桥抗震研究现状，掌握桥梁碰撞效应分析的基本理论和方法。

2.选择合适的有限元软件，建立能够准确模拟正交梁桥地震响应的动力计算模型。

模型应考虑材料非线性、几何非线性以及桥梁各部分之间的相互作用。

5. 研究的创新点

本研究的创新点主要体现在以下几个方面：
1.建立考虑材料非线性、几何非线性以及桥梁各部分之间相互作用的精细化正交梁桥动力计算模型，以更准确地模拟地震作用下桥梁的真实响应。

2.系统研究多因素耦合作用下正交梁桥的碰撞效应，揭示支座间隙、墩高、地震动特性等因素对碰撞响应的综合影响规律。

3.提出基于碰撞效应的正交梁桥抗震设计建议，为优化桥梁抗震设计提供新的思路和方法。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

1. 周智,徐伟,李建中,等.考虑地震动多点输入及行车碰撞耦合作用下斜拉桥非线性碰撞响应研究[j].振动与冲击,2020,39(10):78-87.

2. 周水,周绪红.梁桥桥梁碰撞概率需求模型研究[j].振动与冲击,2022,41(07):214-222.

3. 李春祥,郭彤,谢博.基于opensees的梁桥碰撞仿真分析[j].铁道科学与工程学报,2021,18(04):957-964.