2020年橋梁與隧道工程專業(yè)畢業(yè)論文開題報告范文

1、橋梁與隧道工程專業(yè)畢業(yè)論文開題報告范文開題報告包含的論文提綱可以是粗線條的，是一個研究構(gòu)想的基本框架。一、選題背景 根據(jù) xx 年國務(wù)院調(diào)整的中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃，截止到 2020年我國將建成如圖 1-1 所示鐵路網(wǎng)。 隨著鐵路建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大， 鐵 路網(wǎng)不斷加密必然會存在大量新建線路交叉、 并行臨近既有線等情況。鄰近營業(yè)既有鐵路施工不僅需要控制工程本身的安全風(fēng)險， 還需控制 與營業(yè)線相互影響引起的安全風(fēng)險。 高鐵建設(shè)過程中采用高架橋技術(shù) 可以避免與其它線路平面交叉， 節(jié)省用地， 同時由于線路的全封閉保 證了運行的安全性。樁基礎(chǔ)作為結(jié)構(gòu)物的主要基礎(chǔ)形式之一，由于具有承載力高、穩(wěn)定性好、沉降小、抗震

2、性能好以及能適應(yīng)各種復(fù)雜地質(zhì)條件等優(yōu)點， 被廣泛用于交通、港口、工業(yè)與民用建筑等領(lǐng)域。在高速鐵路高架橋 施工中為了有效控制沉降， 保障高鐵運行時線路的高平順性， 樁基礎(chǔ) 得到了廣泛應(yīng)用。 灌注樁具有施工時無振動、 無擠土、噪音小等優(yōu)點， 特別是在軟土地區(qū)， 由于預(yù)制樁存在擠土效應(yīng)而受周圍環(huán)境制約， 鉆 孔灌注樁在施工中得到較為廣泛的應(yīng)用。 樁基的廣泛應(yīng)用促進(jìn)了灌注 樁的理論與實踐的快速發(fā)展。 灌注樁廣泛應(yīng)用于高鐵施工中。 灌注樁 施工是一個樁與周圍環(huán)境不斷相互作用的過程。 灌注樁施工主要包括：(1) 樁孔定位，泥衆(zhòng)制備 ;(2) 鉆孔與灌注泥裝 ;(3) 排査清空 ;(4) 灌注 混凝土。其中

3、鉆孔與灌注泥裝、 灌注混凝土及后期混凝土硬化承受上 部荷載過程都會引起周圍土體應(yīng)力變化。 若處理不當(dāng)， 會引起周邊的 環(huán)境問題，影響到鄰近既有鐵線路運行的安全性。二、研究目的和意義 樁側(cè)荷載傳遞取決于樁土接觸面粗糙度、樁與土之間水平有效應(yīng)力大小以及土的剪切特性。 其中樁土接觸面粗糖度依賴于施工方法 和施工機(jī)械，通常來說，對于給定土層，同樣施工條件下，各樁的樁 土接觸面粗糖度相差不大。 而水平有效應(yīng)力和土的剪切性能取決于鉆 孔時間、鉆孔置空時間、 饒注混凝土前孔內(nèi)水壓力等土體現(xiàn)場應(yīng)力條 件以及施工的一些具體細(xì)節(jié)影響。三、本文研究涉及的主要理論 饒明貴 (xx)3 對既有線旁鉆孔灌注樁施工方法進(jìn)行

4、了研宄， 通過受力計算， 結(jié)合相關(guān)地質(zhì)條件， 提出在一種可用于臨近既有線的鉆 孔灌注樁的施工方法。 羅鵬 (xx) 對鄰近既有線路橋梁挖孔樁基礎(chǔ)施工 安全性分析進(jìn)行了研宄。 由于土溪左、右雙線大橋臨近既有土溪大橋， 施工設(shè)計圖考慮施工時可能影響既有線橋基礎(chǔ)， 因此將新建橋壤的柱 基礎(chǔ)設(shè)計為鉆孔樁。 經(jīng)過施工方對現(xiàn)場勘察及力學(xué)分析后， 決定將其 改為挖孔樁施工。經(jīng)實踐證明，此項措施不僅是安全可行的，還可大 大節(jié)約成本。 吳慶潤 (xx) 以上海某高架橋鉆孔樁工程為例， 介紹了大 直徑超深鉆孔灌注柱施工中高護(hù)筒、清障、分層鉆進(jìn)、小鉆頭引孔等 技術(shù)在鄰近既有鐵路施工中的應(yīng)用。實踐證明，該技術(shù)可有效解

5、決了施工中大直徑超深鉆孔樁施工，地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜等技術(shù)難題， 為今后類似工程的施工提供了借鑒。 朱建才(XX)進(jìn)行了鉆孔樁施工對既有橋橋墩安全性影響試驗研宄，結(jié)果表 明：鉆孔樁施工對周圍土體水平位移影響范圍一般在 5 倍樁徑范圍之 內(nèi)，引起的最大沉降量僅為5im n。對周圍土壓力和孔隙水壓力影響不大，新橋鉆孔樁施工對錢江二橋安全基本不存在影響。Gunnetal(1993) 利用平面有限元方法模擬了鉆孔灌注柱施工過程。在此模擬方法中架護(hù)壁釆用由 y=12kN/rn3 的自重應(yīng)力產(chǎn)生的靜 水壓力，并假定開挖過程中不透水。 混凝土饒注過程采用全混凝土壓 力，從底部開始換置泥衆(zhòng)。 隨后，因新鮮混凝土而產(chǎn)生

6、的靜水壓力被 換成硬混凝土材料。 F.C.Schroeder(xx) 首先利用軸對稱平面有限元 分析了鉆孔灌注樁施工對附近既有降道造成的影響。 其進(jìn)行了三種工 況計算：前兩個工況未計入險道存在， 第三個工況模擬降道的開挖后 續(xù)效果。此后，該文進(jìn)行了三維有限元計算分析， 但由于其程序限制， 僅模擬了干鉆孔的樁基施工， 未能分析伴有泥菜護(hù)壁過程的灌注柱施 工過程。陳隆(XX)使用Abaqus對灌注樁群樁施工進(jìn)行模擬，考慮了泥裝護(hù)壁、混凝土硬化、分級加載等因素，得到考慮施工過程對灌注樁承 載力的影響。 李智彥 (XX) 采用三維數(shù)值模擬， 對新建橋梁的鉆孔灌注 樁施工進(jìn)行計算， 預(yù)測了灌注施工各施工

7、條件下對周圍土體應(yīng)力和變 形的影響，并提出相應(yīng)的施工建議。高曉燕 (XX) 運用PlaXis3DFoundation 建立了某地鐵線樁板結(jié)構(gòu)的鉆孔灌注樁施工三 維有限元模型，采用應(yīng)力釋放模擬了鉆孔樁施工。四、本文研究的主要內(nèi)容及研究框架( 一) 本文研究的主要內(nèi)容本研究在國內(nèi)外己有研究的基礎(chǔ)上，主要進(jìn)行以下研究工作：(1) 對己有文獻(xiàn)進(jìn)行仔細(xì)研讀，深刻理解掌握灌注披施工對周圍環(huán)境 及建筑影響產(chǎn)生的作用機(jī)理，研宄國內(nèi)外最新的相關(guān)成果。 (2) 闡述 被動樁計算方法中的地基反力法計算理論。 針對具體實例， 分別使用 地基反力法及有限元法計算，對兩種方法進(jìn)行比較。 (3) 模擬灌注樁 單樁施工過程，

8、分析灌注樁施工引起的周圍土體位移及應(yīng)力變化。 (4)使用有限元軟件Abaqus模擬灌注樁群樁施工對臨近客運專線橋梁影 響。解決模型計算分析中遇到的難題，如施工階段分步問題、土體本 構(gòu)模型參數(shù)選取問題、 被動樁樁土接觸問題。 借助于有限元軟件的強 大的非線性計算技術(shù)分析灌注樁施工對周圍土體乃至橋填 - 基礎(chǔ)系統(tǒng) 的影響。( 二) 本文研究框架本文研究框架可簡單表示為： 五、寫作提綱 致謝 5-6摘要 6-7ABSTRACT7-81 緒論 12-261.2 灌注樁臨近既有樁基施工研究現(xiàn)狀 14-171.2.1 灌注樁臨近既有樁基礎(chǔ)施工方法研究 141.1 研究背景 12-141.2.2灌注樁施工數(shù)

9、值模擬研究 14-152.2.2地基反力法求解樁水平位移 32-331.2.3灌注樁施工引起的周圍地基土空間變形研究 15-171.3國內(nèi)外被動樁研究現(xiàn)狀 17-231.3.1現(xiàn)場測試法 17-181.3.2室內(nèi)試驗 18-201.3.3理論分析方法 20-221.3.4數(shù)值模擬法 221.3.5研究現(xiàn)狀評述 22-231.4研究工作內(nèi)容 231.5技術(shù)難點 231.6研究方法與技術(shù)路線 23-26土體側(cè)移作用下被動樁地基反力法與有限元法對比 26-402.1被動樁地基反力法求解 26-302.1.1地基反力法假定 26-272.1.2樁土相互作用的計算模型 27-282.1.3水平位移控制方

10、程 28-292.1.4方程的求解 29-302.2基坑開挖對鄰近既有樁影響 30-382.2.1模型數(shù)據(jù) 30-322.2.3有限元法求解樁水平位移及附加彎矩 33-352.2.4理論解與有限元數(shù)值解對比 35-382.3 小結(jié) 38-403 鉆孔灌注樁施工過程的三維有限元模擬 40-623.1ABAQUS 介紹 40-413.2有限元法分析灌注樁施工過程主要難題 41-443.2.1地應(yīng)力平衡問題 41-423.2.2有限變形問題 423.2.3接觸問題 42-433.2.4生死單元問題 433.2.5空隙水壓力問題 433.2.6混凝土硬化問題 43-443.3灌注樁施工基本假定及建模過

11、程 44-463.3.1基本假定 44-453.3.2灌注樁施工過程在 Abaqus 中的模擬 45-463.4灌注樁單樁施工有限元分析 46-493.4.1模型尺寸 46-473.4.2模型參數(shù)選取 47-483.4.3施工階段劃分 48-493.5灌注樁對周圍土體影響研究 49-613.5.2樁孔開挖與灌注泥漿 50-573.5.3混凝土澆注及硬化的模擬 57-593.5.1地應(yīng)力平衡計算 49-503.5.4承受上部荷載 59-613.6 本章小結(jié) 61-624 灌注樁群樁施工對既有線橋墩 - 基礎(chǔ)影響研究 62-924.1工程概述與評估位置選取 62-644.1.1工程概述 62-63

12、4.1.2評估點橋墩、承臺、樁基的布置及尺寸 63-644.2有限元建模 64-724.2.1基本假定 644.2.2參數(shù)選取 64-654.2.3模型尺寸、網(wǎng)格劃分及邊界處理 65-684.2.4荷載施工階段劃分及初始狀態(tài)位移計算 68-724.3群樁施工對既有線樁基影響研究 72-844.3.1施工過程中既有線樁基總位移變化 72-744.3.2各施工階段樁基位移分析 74-844.4新線群樁施工對既有線承臺、墩臺位移影響研究 84-894.4.1施工過程對橋墩、承臺位移的影響 84-864.4.2各施工階段承臺橋墩位移具體分析 86-894.5施工過程既有線位移最大值對比 89-904.

13、6本章小結(jié) 90-92結(jié)論與展望 92-945.1結(jié)論 925.2展望 92-94參考文獻(xiàn) 94-98六、本文研究進(jìn)展 ( 略) 七、參考文獻(xiàn)1MeasorE.O.New,D.RThedesignandconstructionoftheRoyalFestivalHall,SouthBankJJournalInstnCiv.Engrs,1951，36241-318.2 曹艷梅，夏禾，王鯤鵬 . 緊鄰既有鐵路橋基礎(chǔ)施工對行車影 響的預(yù)評估 .鐵道學(xué)報 .xx.35(3):95-101.3 饒明貴，既有線旁鉆孔灌注樁施工方法 J. 鐵道工程學(xué) 報 .xx ， (1):145-149.4 羅鵬，鄰近既

14、有線路橋梁挖孔樁基礎(chǔ)施工安全性分析 J.施工技術(shù)與測技術(shù) .xx ，28249-252.5 吳慶潤，鄰近既有鐵路的大直徑超深鉆孔樁施工關(guān)鍵技術(shù)J. 地基基礎(chǔ) .xx,34(3) ： 176-179.6 朱建才，許明來，朱劍鋒，徐日慶，周群建，鉆孔樁施工對 既有橋橋墩安全性影響試驗研究 J. 工程勘察 .xx,(3):27-32.7 GunnMJYan ,RWM.Stresstra nsfera nddeformatio n.mecha nismsaro un dadi八)h ragmwallpanelJ.Proc.ASCE,JournalofGeotechnicalandGeoenvironmental&igineering,1998，124(7):638