1. 本选题研究的目的及意义
桥梁作为跨越水域的重要交通基础设施，其安全运营事关国计民生。
近年来，随着内河航运事业的快速发展，船舶吨位和航行密度不断增加，船舶撞击桥梁事故时有发生，对桥梁安全构成了严重威胁。
桥梁墩柱基础作为承受船舶撞击荷载的第一道防线，其安全可靠性至关重要。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来，国内外学者针对船舶与结构碰撞问题开展了大量研究，并取得了丰硕成果。
早期研究主要集中于船舶碰撞力的计算方法、船体结构碰撞响应分析等方面，而对桩土相互作用的研究相对较少。
1. 国内研究现状
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本研究将以桥梁墩柱基础为研究对象，采用数值模拟的方法，建立考虑桩土相互作用的船桥碰撞有限元模型，分析桩土参数、船舶参数以及撞击角度等因素对船撞力的影响规律。
1. 主要内容
1.分析船舶撞击过程，确定船舶撞击力计算方法，并分析影响船舶撞击力的主要因素，如船舶吨位、航速、撞击角度等。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用数值模拟的方法，利用大型通用有限元软件ABAQUS，建立考虑桩土相互作用的船桥碰撞三维有限元模型，并进行数值模拟分析。
具体研究方法与步骤如下：
1.模型建立：基于相关规范和工程实际，确定桥墩、桩基础以及船舶的几何尺寸和材料参数，建立船桥碰撞三维有限元模型。
其中，桥墩和船舶采用实体单元模拟，桩基础采用梁单元模拟，土体采用弹塑性本构模型模拟，并考虑桩土之间的接触非线性行为。
5. 研究的创新点
1.将深入分析不同桩土接触面参数对船撞力的影响，揭示桩土接触面特性对船撞力传递的影响机制，为更准确地模拟桩土相互作用提供参考。
2.将探讨不同船舶类型对船撞力的影响，比较分析不同船型撞击桥墩时的船撞力时程曲线和桥墩响应规律，为不同船舶类型的桥梁抗撞设计提供依据。
3.将结合数值模拟结果，分析桩土相互作用对船撞力影响的关键因素，并尝试建立考虑桩土相互作用的船撞力简化计算方法，为工程设计提供便利。
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. 黄小平, 周佳丽, 张强, 等. 基于 ABAQUS 的不同桩土作用模型下桥墩船舶撞击响应分析[J]. 科学技术与工程, 2020, 20(32): 13460-13467.
2. 陈杰. 基于桩土相互作用的桥墩抗船撞性能研究[D]. 长沙: 中南大学, 2018.
3. 张帆, 王元战, 张宁川, 等. 考虑桩土相互作用的桥墩船舶撞击数值模拟研究[J]. 水运工程学报, 2019, 39(12): 133-142.
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