1. 本选题研究的目的及意义
钢管混凝土拱桥作为一种新型桥梁结构形式,近年来在国内外桥梁建设中得到了越来越广泛的应用。
它结合了钢管的抗压能力强、延性好和混凝土的抗压强度高、耐久性好的优点,具有承载力高、跨越能力大、施工速度快、结构轻盈美观等优点,尤其适用于大跨径、重载的桥梁工程。
然而,由于钢管混凝土拱桥结构体系复杂,其力学性能受到多种因素的影响,例如钢管与混凝土的相互作用、拱轴线形、荷载分布等等。
2. 本选题国内外研究状况综述
钢管混凝土拱桥作为一种新型桥梁结构形式,近年来逐渐引起国内外学者的关注。
1. 国内研究现状
国内学者在钢管混凝土拱桥领域的研究起步相对较晚,但近年来取得了显著进展。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本研究将以钢管混凝土拱桥为研究对象,采用理论分析、数值模拟和试验验证相结合的研究方法,系统地研究钢管混凝土拱桥的力学性能。
1. 主要内容
1.钢管混凝土材料性能研究:分析钢材和混凝土的材料特性,重点研究钢管和混凝土之间的相互作用机理,建立钢管混凝土组合构件的本构关系。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用理论分析、数值模拟和试验验证相结合的研究方法,具体步骤如下:
1.理论分析阶段:通过查阅文献资料,了解国内外钢管混凝土拱桥的研究现状和发展趋势,掌握钢管混凝土组合结构的基本理论,为后续研究奠定理论基础。
2.数值模拟阶段:利用大型有限元软件ABAQUS建立钢管混凝土拱桥的精细化模型,对模型进行静力分析、模态分析、动力分析等,研究其在不同荷载和边界条件下的受力性能、变形规律和振动特性。
3.试验验证阶段:设计合理的试验方案,搭建试验平台,制作钢管混凝土拱桥缩尺模型,进行静力加载试验,获取模型的荷载-位移曲线、应变分布规律等数据,验证数值模拟结果的准确性。
5. 研究的创新点
本研究力求在以下几个方面有所创新:
1.考虑材料非线性:在数值模拟中,将考虑钢材和混凝土的非线性本构关系,以更真实地反映钢管混凝土拱桥的受力性能。
2.精细化有限元模型:建立精细化的钢管混凝土拱桥有限元模型,充分考虑钢管和混凝土之间的相互作用,以及边界条件的影响。
3.试验验证:设计合理的试验方案,进行钢管混凝土拱桥模型试验,验证数值模拟结果的准确性。
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. 王腾,樊健生,李爱群,等.钢管混凝土拱桥施工阶段稳定性分析[J].工程力学,2018,35(8):119-126.
2. 蔡洪涛,陈庆云.钢管混凝土组合结构桥梁发展概况[J].中国公路学报,2017,30(11):102-111.
3. 周志勇,李娜.钢管混凝土拱桥设计与施工关键技术研究[J].公路交通科技,2019,36(12):73-79.
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