开题报告(定稿)..doc

研究生学位论文开题报告 学位级别 硕 士 学科专业 建筑与土木工程 姓 名 指导教师 入学年月 2012年9月 填表日期 2013 年 6 月 26 日 任务来源 实际工程 校项目 编号 经 费 课题名称 固结对大圆筒结构工作性能的影响 论文题目 或 选题范围 固结对大圆筒结构工作性能的影响 阅读文献 情 况 国内文献 30 篇 开题日期 2013年7月5日 国外文献 10 篇 开题地点 研究目的和研究意义 研究目的： 随着人类的活动范围逐渐扩大。位于沿海岸地区的港口工程逐渐向深海地区发展，深海地区土质多为软土地基，强度较差，自然条件比近海岸地区复杂。这将导致传统的水工结构在深海地区施工、设计的困难。大圆筒防波堤或者码头是一种无底的薄壁圆壳结构。大圆筒结构具有施工简捷、造价低、耐久性好等特点，能够较好的适应水深、浪大、地基软弱的恶劣环境。因此，大圆筒结构越来越多的应用到水工结构中，并已有很多成功的案例。 本文的研究是建立在已有文献的工作基础之上，围绕在考虑固结情况下的大圆筒结构的筒内外土压力的变化、转动点的变化、稳定性的变化展开进行。现有的研究中，甚少有学者进行过固结对大圆筒结构工作机理的影响方面的研究。因此，本文的出发点相对而言比较新颖。本文研究的目的是探究土体发生固结过程中，大圆筒结构的工作性能，进行结构稳定性分析和变位分析，分析在固结过程中影响大圆筒稳定性的主要因素。 研究意义： 在深海区，将频繁的面对大面积软弱地基的问题，传统的重力式结构、桩基基础等由于缺乏合适的持力层，从而需要大面积换填土或者加大桩基的埋深，导致工程造价比起近海施工更加高昂。而大圆筒结构，是依靠一定的施工工艺，将预制件直接插入土中，施工简单方便。大圆筒结构形式主要是钢筋混凝土薄壳圆筒或钢圆筒结构，筒壳内用砂、土或块石回填，与传统的水工结构相比，大圆筒结构材料用量更少，从人力和材料上节约了经济开支。现有的实际工程案例表明，大圆筒结构作为一种新型结构，适合软土地基上的运用，为人类社会向更广阔的空间发展奠定了基础。 正因为大圆筒结构具有良好的发展前景，以及其相比较传统水工结构的优越性。因此，国内外越来越多的学者致力于大圆筒结构的研究，以期建立完善的大圆筒结构的设计理论。通过近些年众多学者的研究和发展，有关大圆筒结构的设计取得了长足的进步。大圆筒结构按照沉入型式可以分为重力式大圆筒结构和沉入式大圆筒结构，重力式结构需要将大圆筒沉入抛石基床上，而沉入式大圆筒结构则适用于软土地基。目前，重力式大圆筒结构已经有了比较成熟方法，并已经有了许多成功的工程实例。而适用于软土地基的沉入式大圆筒结构的计算理论并不成熟。 国内外研究现状 在开展本文研究工作——考虑固结情况下大圆筒结构工作性能的研究之前，首先要了解目前有关大圆筒结构的研究成果。现有的文献主要是围绕大圆筒结构的稳定性、大圆筒筒内外土压力、循环荷载作用下土的软化对大圆筒结构的影响等方面展开进行的，研究的方法主要是通过实验、数值分析以及理论分析。 国外研究现状： 大圆筒结构于20世纪40年代创始于法国，1947年~1949年，在法国勒阿弗尔港采用直径9m的薄壳圆筒建造了长308m的帕斯基耶爱尔曼码头。此后，大圆筒结构在法国得到广泛应用。 1971年，前苏联G.D.卡斯挈克和O.H.凡恰戈夫[01]提出以波陡(H0/L)为参数的薄壳圆筒结构波浪力计算的经验公式。 1982年，俄国列瓦切夫[02]编撰《薄壳在水工建筑中的应用》，介绍了苏联和其它国家采用大直径薄壳结构的经验、计算方法以及实验的方法和发展的方向，为后来学者的研究奠定了重要的基础。 1989年，Peter Justesen[03]用一个平滑圆筒和两个粗糙圆筒进行实验，联立KC、粗糙度等系数构成一个函数，分析大圆筒在动水作用下的工作性能。 1990年，俄国学者[04]基于相邻筒体之间不存在相互影响的前提，在莫斯科进行的实验研究和阐述了建筑物曲面上土压力水平分布问题。 1997年，J.Y. Ooi和K.M. She[05]通过实验发现筒仓内填土压力与Janssen理论存在差异，认为几何缺陷的存在是引起差异的原因，并通过有限元分析进行理论验证。 2001年，B.M. Sumer和J. Fredsoe[06]通过实验证明绕着垂直大圆筒结构的波衍射的存在，并且波的冲刷与衍射参数有关。 2002年，Th.A. Winterstetter和H. Schmidt[07]指出筒壳结构在土木