通航河流武鸣河大桥新材料防撞结构设计与计算开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

桥梁作为跨越河流、湖泊等水域的重要交通基础设施，对促进经济发展、改善交通状况具有至关重要的作用。

在通航河流上建设桥梁，需兼顾桥梁的通行功能和水路航运安全。

然而，船舶碰撞事故时有发生，对桥梁安全和通航能力构成严重威胁。

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，国内外学者在桥梁防撞领域进行了大量的研究工作，取得了丰硕的成果，为本研究提供了宝贵的参考。

1. 国内研究现状

国内学者在桥梁防撞规范、新型防撞材料研发、防撞结构设计计算等方面开展了大量研究。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本研究将以通航河流武鸣河大桥为研究对象，针对其通航要求和防撞等级，开展新材料防撞结构设计与计算研究。

主要内容包括：1.收集整理国内外相关规范和标准，以及新材料在桥梁防撞结构中的应用案例，分析武鸣河大桥的防撞需求和设计难点。

2.对比分析不同新材料的力学性能、防撞机理和经济指标，选择合适的防撞材料，并进行详细的力学性能测试。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论分析、数值模拟和实验研究相结合的方法，逐步开展以下研究工作：1.文献调研阶段：查阅国内外相关文献资料，了解通航河流桥梁防撞结构设计规范、新材料应用现状及防撞机理等方面的研究进展，为本研究提供理论基础。

2.方案设计阶段：根据武鸣河大桥的工程概况、通航要求和防撞等级，结合新材料的力学性能和防撞机理，设计新材料防撞结构方案，并进行初步的结构尺寸计算。

3.数值模拟阶段：利用有限元软件建立船舶碰撞模型，对不同船型、不同撞击角度和速度工况下的船桥碰撞过程进行数值模拟，分析新材料防撞结构的受力性能、变形特征和能量吸收能力，评估其防撞效果，并对结构设计方案进行优化。

5. 研究的创新点

本研究的创新点在于：1.将新材料应用于通航河流武鸣河大桥的防撞结构设计，探索新材料在提高桥梁抗撞击能力、降低桥梁维护成本方面的应用潜力。

2.结合数值模拟和实验研究，对新材料防撞结构的防撞机理和性能进行深入研究，为新材料防撞结构的设计提供理论依据和技术支持。

3.通过对武鸣河大桥船舶碰撞过程的数值模拟，优化新材料防撞结构的设计方案，提高其防撞效能，为通航河流桥梁的防撞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] 魏志亮，李佳，肖仪清，等. cfrp 布加固桥墩防撞性能有限元分析[j]. 水运工程,2021,44(08):154-160.

[2] 肖仪清,魏志亮,李佳. 基于 ls-dyna 的 cfrp 约束混凝土桥墩船撞响应研究[j]. 防灾减灾工程学报,2021,41(02):294-300.

[3] 刘振宇. 基于风险评估的内河航道桥梁防撞设计研究[d].长安大学,2020.