2020年橋梁與隧道工程專(zhuān)業(yè)畢業(yè)論文開(kāi)題報(bào)告范文

橋梁與隧道工程專(zhuān)業(yè)畢業(yè)論文開(kāi)題報(bào)告范文開(kāi)題報(bào)告包含的論文提綱可以是粗線條的，是一個(gè)研究構(gòu)想的基本框架。一、選題背景根據(jù)xx年國(guó)務(wù)院調(diào)整的《中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》，截止到2020年我國(guó)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(huì)存在大量新建線路交叉、并行臨近既有線等情況。鄰近營(yíng)業(yè)既有鐵路施工不僅需要控制工程本身的安全風(fēng)險(xiǎn)，還需控制與營(yíng)業(yè)線相互影響引起的安全風(fēng)險(xiǎn)。高鐵建設(shè)過(guò)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(shí)由于線路的全封閉保證了運(yùn)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、抗震性能好以及能適應(yīng)各種復(fù)雜地質(zhì)條件等優(yōu)點(diǎn)，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(yùn)行時(shí)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(shí)無(wú)振動(dòng)、無(wú)擠土、噪音小等優(yōu)點(diǎn)，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?chē)h(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(shí)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(gè)樁與周?chē)h(huán)境不斷相互作用的過(guò)程。 灌注樁施工主要包括：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(guò)程都會(huì)引起周?chē)馏w應(yīng)力變化。若處理不當(dāng)，會(huì)引起周邊的環(huán)境問(wèn)題，影響到鄰近既有鐵線路運(yùn)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(lài)于施工方法和施工機(jī)械，通常來(lái)說(shuō)，對(duì)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(shí)間、鉆孔置空時(shí)間、饒注混凝土前孔內(nèi)水壓力等土體現(xiàn)場(chǎng)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(duì)既有線旁鉆孔灌注樁施工方法進(jìn)行了研宄，通過(guò)受力計(jì)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(duì)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(jì)圖考慮施工時(shí)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(jì)為鉆孔樁。經(jīng)過(guò)施工方對(duì)現(xiàn)場(chǎng)勘察及力學(xué)分析后，決定將其改為挖孔樁施工。經(jīng)實(shí)踐證明，此項(xiàng)措施不僅是安全可行的，還可大大節(jié)約成本。吳慶潤(rùn)(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(shí)踐證明，該技術(shù)可有效解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(lèi)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(duì)既有橋橋墩安全性影響試驗(yàn)研宄， 結(jié)果表明：鉆孔樁施工對(duì)周?chē)馏w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?jī)H為 5imn。對(duì)周?chē)翂毫涂紫端畨毫τ绊懖淮螅聵蜚@孔樁施工對(duì)錢(qián)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(guò)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(kāi)挖過(guò)程中不透水?；炷琉堊⑦^(guò)程采用全混凝土壓力，從底部開(kāi)始換置泥衆(zhòng)。隨后，因新鮮混凝土而產(chǎn)生的靜水壓力被換成硬混凝土材料。首先利用軸對(duì)稱(chēng)平面有限元分析了鉆孔灌注樁施工對(duì)附近既有降道造成的影響。其進(jìn)行了三種工況計(jì)算：前兩個(gè)工況未計(jì)入險(xiǎn)道存在，第三個(gè)工況模擬降道的開(kāi)挖后續(xù)效果。此后，該文進(jìn)行了三維有限元計(jì)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(guò)程的灌注柱施工過(guò)程。陳隆(xx)使用Abaqus對(duì)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(jí)加載等因素，得到考慮施工過(guò)程對(duì)灌注樁承載力的影響。李智彥(xx)采用三維數(shù)值模擬，對(duì)新建橋梁的鉆孔灌注樁施工進(jìn)行計(jì)算，預(yù)測(cè)了灌注施工各施工條件下對(duì)周?chē)馏w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(yùn)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(guó)內(nèi)外己有研究的基礎(chǔ)上，主要進(jìn)行以下研究工作：對(duì)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(duì)周?chē)h(huán)境及建筑影響產(chǎn)生的作用機(jī)理，研宄國(guó)內(nèi)外最新的相關(guān)成果。(2)闡述被動(dòng)樁計(jì)算方法中的地基反力法計(jì)算理論。針對(duì)具體實(shí)例，分別使用地基反力法及有限元法計(jì)算，對(duì)兩種方法進(jìn)行比較。(3)模擬灌注樁單樁施工過(guò)程，分析灌注樁施工引起的周?chē)馏w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(duì)臨近客運(yùn)專(zhuān)線橋梁影響。解決模型計(jì)算分析中遇到的難題，如施工階段分步問(wèn)題、土體本構(gòu)模型參數(shù)選取問(wèn)題、被動(dòng)樁樁土接觸問(wèn)題。借助于有限元軟件的強(qiáng)大的非線性計(jì)算技術(shù)分析灌注樁施工對(duì)周?chē)馏w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(jiǎn)單表示為：五、寫(xiě)作提綱致謝5-6摘要6-7ABSTRACT7-81 緒論12-261.1 研究背景12-141.2 灌注樁臨近既有樁基施工研究現(xiàn)狀 14-17 灌注樁臨近既有樁基礎(chǔ)施工方法研究 14 灌注樁施工數(shù)值模擬研究 14-15 灌注樁施工引起的周?chē)鼗量臻g變形研究 15-171.3 國(guó)內(nèi)外被動(dòng)樁研究現(xiàn)狀 17-23 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試法17-18 室內(nèi)試驗(yàn)18-20 理論分析方法20-22 數(shù)值模擬法22 研究現(xiàn)狀評(píng)述22-231.4 研究工作內(nèi)容231.5 技術(shù)難點(diǎn)231.6 研究方法與技術(shù)路線 23-262 土體側(cè)移作用下被動(dòng)樁地基反力法與有限元法對(duì)比 26-402.1 被動(dòng)樁地基反力法求解 26-30 地基反力法假定 26-27 樁土相互作用的計(jì)算模型 27-28 水平位移控制方程 28-29 方程的求解29-302.2 基坑開(kāi)挖對(duì)鄰近既有樁影響 30-38 模型數(shù)據(jù)30-32 地基反力法求解樁水平位移 32-33 有限元法求解樁水平位移及附加彎矩 33-35 理論解與有限元數(shù)值解對(duì)比 35-382.3 小結(jié)38-403 鉆孔灌注樁施工過(guò)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(guò)程主要難題 41-44 地應(yīng)力平衡問(wèn)題 41-42 有限變形問(wèn)題42 接觸問(wèn)題42-43 生死單元問(wèn)題43 空隙水壓力問(wèn)題 43 混凝土硬化問(wèn)題 43-443.3 灌注樁施工基本假定及建模過(guò)程 44-46 基本假定44-45 灌注樁施工過(guò)程在 Abaqus中的模擬45-463.4 灌注樁單樁施工有限元分析 46-49 模型尺寸46-47 模型參數(shù)選取47-48 施工階段劃分48-493.5 灌注樁對(duì)周?chē)馏w影響研究 49-61 地應(yīng)力平衡計(jì)算 49-50 樁孔開(kāi)挖與灌注泥漿 50-57 混凝土澆注及硬化的模擬 57-59 承受上部荷載59-613.6 本章小結(jié)61-62灌注樁群樁施工對(duì)既有線橋墩-基礎(chǔ)影響研究62-924.1工程概述與評(píng)估位置選取62-64工程概述62-63評(píng)估點(diǎn)橋墩、承臺(tái)、樁基的布置及尺寸63-644.2有限元建模64-72基本假定64參數(shù)選取64-65模型尺寸、網(wǎng)格劃分及邊界處理65-68荷載施工階段劃分及初始狀態(tài)位移計(jì)算68-724.3群樁施工對(duì)既有線樁基影響研究72-84施工過(guò)程中既有線樁基總位移變化72-74各施工階段樁基位移分析74-844.4新線群樁施工對(duì)既有線承臺(tái)、墩臺(tái)位移影響研究84-89施工過(guò)程對(duì)橋墩、承臺(tái)位移的影響84-86各施工階段承臺(tái)—橋墩位移具體分析86-894.5施工過(guò)程既有線位移最大值對(duì)比89-904.6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)[1]MeasorE.O. ，New,D.RThedesignandconstructionoftheRoyalFestivalHall,SouthBank[J]JournalInstnCiv.Engrs,1951 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