土木工程碩士論文開題報告

2024-09-18 報告

　　隨著社會一步步向前發(fā)展，越來越多人會去使用報告，其在寫作上有一定的技巧。那么大家知道標準正式的報告格式嗎？以下是小編幫大家整理的土木工程碩士論文開題報告，歡迎閱讀與收藏。

土木工程碩士論文開題報告1

　　一、選題背景

　　常規(guī)剛性基礎，即無隔振汽輪機基礎，多釆用島式布置，主廠房與基礎下部分割開來，主要是為了減小設備運行時產生的振動對主廠房的影響。在常規(guī)基礎所有柱頂與頂板連接處水平切斷，在頂板與柱頂之間安裝隔振器，這樣就形成了島式彈簧隔振基礎，因為頂板與下部結構隔開，因此也沒有必要將下部結構與主廠房分割開來。為了進一步優(yōu)化結構布置和調整抗震性能，將隔振基礎下部結構與主廠房連為一體，演變成聯合布置的島式彈賛隔振基礎。既阻止了設備振動的傳播，也隔斷了地震波的傳遞，同時減小了下部結構的尺寸，并且可以減小基礎的沉降，在不均勾沉降小于5mm的范圍內，彈賛可自動調節(jié)受力狀態(tài);即使不均勾沉降超過5mm，可以通過在彈簧隔振器上下加調整塾片的'方法來調整不均匆沉降，而且可省去較厚的基礎墊層。由此看來，彈簧隔振基礎不僅改善了抗震性能，而且在節(jié)約場地面積、改進工藝布置、降低造價等方面有巨大優(yōu)勢。剛度和質量大的常規(guī)基礎雖然在主動隔振方面即防止汽輪發(fā)電機組的振動傳遞給下部結構效果尚可，但是在被動隔振方面即阻止地震波的傳遞方面不是很理想，這是因為汽輪機組屬于高位布置，地震作用傳遞到汽輪發(fā)電機軸承上時存在放大作用�；A剛度越大，放大倍率越大。常規(guī)剛性基礎的放大倍數一般為2.5-4.0，而彈簧基礎可降低到0.8-1.2。

　　二、研究目的和意義

　　目前我國大力投資電力建設，電力建設處于高速發(fā)展階段，規(guī)模日益擴大，隨著單機容量的不斷增加，對汽輪機基礎的振動要求也更加嚴格，而汽輪機基礎的動力特性決定著電廠的安全運行，即良好的動力特性能有效的保證設備穩(wěn)定運行，延長大修期，提高經濟效益。目前，汽輪輪基礎主要采用鋼筋混凝土框架結構，對于這種規(guī)模超大、結構復雜的結構，現場試驗是不現實的。條件允許的情況下，可以建立縮尺模型，通過模型基礎的振動測試數據，預測原型基礎的振動，從而對基礎的抗震性能做出評價，在此基礎上確定最佳設計方案。本課題以某汽輪發(fā)電機組基礎為研宄對象，對其彈簣隔振基礎的動力特性和抗震性能進行了試驗研究，并做出了評價。

　　三、本文研究涉及的主要理論

　　采用量綱分析法確定各物理量相似常數。首先需要確定幾何相似常數和彈性模量相似常數，根據《建筑抗震試驗方法規(guī)程》，框架試體與原型的比例可取原型結構的1/8,本模型按照規(guī)程采用1:8的比例建造，即幾何相似常數為8。因為鋼筋縮尺后直徑過小導致施工難度加大，并且在模型試驗中引起較大誤差，所以只保證梁柱截面配筋率滿足相似關系，故彈性模量相似常數為1,密度相似常數為1。

　　由于彈簧與結構不是同一種材料，如果還以幾何尺寸來定義其相似比，則力學模型相似比就不能滿足，因此次試驗中忽略了彈簧的幾何相似比，而是保證了力學相似比，即滿足彈簧的剛度在整體模型相似關系中的剛度比為8:1。

　　該模型于北方工業(yè)大學建工實驗中心完成，根據設計圖紙及相似關系，模型按1:8的比例設計施工完成。模型采用的材料與原型完全相同，底板混凝土等級為C30，柱及頂板混凝土為C40。鋼筋材料與原型相同，縱筋均采用HRB400鋼筋。模型制作分四個階段，依次是底板、柱與中間平臺、彈賛隔振器安裝、頂板。根據結構試驗要求，在每次饒筑時預留至少三組標準立方體混凝土試塊，所有試塊在同等條件下養(yǎng)護28天后測得標準立方體抗壓強度標準值，根據實際強度計算出底板、柱及頂板混凝土的抗壓強度標準值分別為32.3N/inm2、44.6N/mm^模型中某些小的部位因施工困難可不饒筑，但必須在試驗時加上或減去相應質量。試驗前模型混凝土有足夠的養(yǎng)護期(按28天強度)。

　　四、本文研究的主要內容

　　根據設計圖紙及甲方提供的資料和場地條件，對該汽輪機組彈費隔振基礎進行模型試驗，主要研究內容包括：

　　(1)采用瞬態(tài)激振法對模型進行動力特性試驗，獲得基礎的自振特性，包括振型、固有頻率、阻尼比;

　　(2)對基礎模型進行動剛度及隔振效率測試;

　　(3)對基礎模型分別進行7度多遇地震、罕遇地震作用下的擬動力試驗，測得基礎鋼筋應變，基礎地震加速度、位移、恢復力響應，裂縫幵展情況、層間位移角等。

土木工程碩士論文開題報告2

　　課題名稱：

　　厚硬頂板高壓預注水弱化機理研究碩士畢業(yè)論文開題報告

　　學科專業(yè)：巖土工程

　　1、課題來源、選題依據背景情況、課題研究目的、國內外的研究動態(tài)、水平、存在問題，并附主要參考文獻：

　　1.1課題來源

　　淮南礦區(qū)已進入深部開采，厚硬頂板難冒問題突出，造成重大經濟損失。為此，淮南礦業(yè)集團高度重視，xx年組織集團公司工程技術人員到山西等多個礦業(yè)集團考察，并邀請相關科研單位論證分析淮南礦區(qū)綜采面壓架機理，并決定聯合有關科研單位開展“煤與瓦斯突出煤層綜采工作面頂板深孔預裂爆破技術”研究。

　　1.2選題依據背景情況

　　煤炭是我國的基礎能源，在我國一次能源構成中煤炭約占70%左右。隨著我國經濟建設的飛速發(fā)展，國家對煤炭等能源需求量越來越大。xx年我國原煤產量為28億噸，xx年原煤產量29.6億噸，xx年原煤產量超過30.0億噸，xx年原煤產量為35.2億噸，預計xx年原煤產量將達到37.9億噸。我國煤炭淺部資或賦存條件相對簡單資源日益減少，煤礦相繼進入深部開采期，隨之而來就面臨著厚硬頂板控制問題。厚硬頂板由于整體性好、強度高，難于冒落，如不及時采取強制處理，將形成采空區(qū)大面積懸頂。大面積懸頂一旦垮落，一方面由于巖層折斷時產生的強烈動載荷會損壞或推倒大量工作面支架，從而頂板常沿煤壁切斷造成工作面垮冒事故；另一方面，采空區(qū)積存的大量高濃度瓦斯氣體，沿風巷、機巷涌出，造成瓦斯超限，并形成破壞力很強暴風，在風暴所經過之處，其強烈的沖擊作用，摧毀結構。采工作面及其鄰近巷道中的支架、風門和磚墻密閉，甚至使礦車翻倒，軌道彎曲，對井下人員及設備造成嚴重的危害。例如，潘一礦1402(3)(壓架2套)、潘一礦1602(3)、潘三礦17110(3)(壓架2套)等多個工作面壓架和出水現象，造成重大經濟損失。為此，淮南礦業(yè)集團xx年組織集團公司工程技術人員到山西等多個礦業(yè)集團考察，并邀請相關科研單位論證分析淮南礦區(qū)綜采面壓架機理，并決定聯合有關科研單位開展“煤與瓦斯突出煤層綜采工作面頂板深孔預裂爆破技術”研究。

　　1.3課題研究目的

　　以往煤層強制放頂爆破采用的是常規(guī)炸藥，炸藥爆破過程的重要特性是炸藥通過高速的化學反應,在裝藥孔壁上產生巨大的氣體壓力，使周圍的介質破壞和破碎。但它存在著施工量大；炸藥消耗大、污染井下空氣，存在一定的危險性，稍微不慎可能會造成瓦斯爆炸、煤層坍塌等重大問題。壓力注水弱化頂板法就是在工作面預先向頂板鉆孔注壓力水，利用水對巖體的壓裂和軟化作用，破壞頂板的完整性和降低頂板巖石強度，當工作面采過后，頂板可正�？迓�，減小來壓對工作面的威脅。壓力注水法具有改變頂板力學特性，變難冒為易冒，實現長壁綜合機械化采煤，提高資源回收率；同時可降低工作面粉塵含量，改善勞動環(huán)境；注水與回采作業(yè)平行，預先釋放部分瓦斯等優(yōu)點等優(yōu)點。

　　1.4國內外的研究動態(tài)、水平、存在問題

　　我國厚硬頂板控制的研究始于60年代，已有近50年歷史，處于世界領先的地位，在生產實踐中積累了豐富的經驗。

　　靳鐘銘、徐林生、錢鳴高等通過對厚硬頂板的研究，較全面地分析了厚硬頂板采場礦山壓力及其顯現規(guī)律、采場來壓預測預報、厚硬頂板采場支架受力分析、厚硬頂板的處理方法等；

　　王開，康天合等對堅硬頂板控制放頂方式及合理懸頂長度進行了研究，提出了厚硬頂板合理的冒落步距計算方法；

　　靳鐘銘[2]根據大同礦務局的現場試驗結果，在總結其他人的研究成果的基礎上，對頂板注水弱化的方法做了系統(tǒng)的闡述和分析。

　　陳榮華等[34][35]采用repa2d軟件對注水軟化厚硬頂板(關鍵層)做了數值模擬。模擬結果表明：隨軟化系數的減小和軟化厚度的增加，上覆巖層初始冒落步距及來壓顯著減�。喝艉裼矌r層巖樣本身能被注水軟化，而實際采場由于地質構造及開采工藝的影響未必適宜單獨采用注水軟化法，可選用其他弱化厚巖層的方法，或注水軟化法與其他弱化方法共同使用，從而有效控制采場礦山壓力。

　　寧宇[36]等采用了有限元計算和模型試驗對堅硬頂板注水工作面礦壓顯現特征進行研究。強調頂板注水后，頂板巖體發(fā)生塑化，改變了頂板巖層中的應力分布和頂板變形位移特征。頂板巖層中的拉、壓力峰值轉移到了采區(qū)上方的懸頂中，從而有利于頂板在采空區(qū)上方斷裂并分層次垮落，減小巖層折斷時對支架的沖擊載荷和傳力系數，減小頂板來壓強度，從理論上進一步說明了向頂板高壓注水是控制堅硬難冒頂板的有效技術途徑。

　　以上研究從模擬或實驗上對注水后巖體發(fā)生的變化進行了分析，或從宏觀上對注水軟化上的機理進行了闡述，而從微觀上對高壓水注水的機理研究分析的較少。

　　1.5主要參考文獻

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　　[2]靳鐘銘，徐林生，煤礦堅硬頂板控制[m]，北京，煤炭工業(yè)出版社，1994.

　　[3]錢鳴高，石平五，礦山壓力與巖層控制[m]，中國礦業(yè)大學出版社，xx，11.

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　　[5]rebinder p a，sehreiner l a，zhigach k f.h，aridness reducers in

　　drilling：a physico—chemical method of facilitating mechanical destruction

　　of rocks during[m].moscow：akad naunk，tansl.by melboune：csiro，1994.

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　　[7]鄭少河，朱維中，裂隙巖體滲流損傷耦合模型的理論分析，巖石力學與工程學報，xx，20(2)：156～159.

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　　[12]閆少宏，寧宇，康立軍等，用水力壓裂處理堅硬頂板的機理及實驗研究，煤炭學報，xx，25(1)：32～35.

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　　[14]陳榮華，張連英，厚硬頂板采場注水軟化的數值模擬，礦山壓力與頂板管理，xx，3：85～86.

　　[15]陳榮華，錢鳴高，繆協興，注水軟化法控制厚硬關鍵層采場來壓數值模擬，巖石力學與工程學報，xx，z4(13)：2266～2271.

　　[16]寧宇，陳暉，堅硬頂板注水工作面礦壓顯現特征的有限元計算和模型試驗研究，煤炭學報，1990，15(1)：83～92.

　　[17]劉東燕，嚴xx，陳彥峰，壓剪應力作用下巖體裂紋擴展概率模型研究，巖土工程學報，1999，21(1)：56～59.

　　[18]孫廣忠，巖體結構力學[m]，北京，科學出版社，1998.

　　2、課題的主要內容，擬解決的主要技術問題，在理論和應用方面的意義，完成課題的條件(包括個人業(yè)務水平、所在系或學科組的技術、設備條件)和擬采取的技術措施和辦法：

　　2.1課題的主要內容，擬解決的主要技術問題，在理論和應用方面的意義

　　本項目擬在大量調研的基礎上，采用理論分析、計算機數值模擬、現場試驗的綜合研究方法，開展對淮南礦區(qū)煤與瓦斯突出煤層厚硬頂板綜采面高壓預注水弱化砂巖頂板技術研究，使堅硬頂板弱化，使難冒頂板轉化為可冒落頂板，改善堅硬頂板的冒落性，減少采空區(qū)的懸頂面積，從而減輕周期來壓對工作面支架的影響，保證本工作面的安全順利回采。主要研究內容如下：

　　(1)水對裂隙巖體強度的影響，重點討論水對巖石的化學損傷機理和壓力水作用下巖體的斷裂強度。

　　(2)研究水在巖體中的滲流問題，建立流固耦合的.滲流方程，并用有限元法對建立的流固耦合模型進行求解。

　　(3)研究定向水壓致裂的機理，為在堅硬頂板中采用高壓水定向分層提供理論依據。

　　2.2主要技術路線

　　2.3完成課題的條件(包括個人業(yè)務水平、所在系或學科組的技術、設備條件)和擬采取的技術措施和辦法：

　　本人在本科階段主修土木工程，在理論分析上對地上、地下結構，以及煤礦等具有一定的基礎知識。研究生階段，在導師的指導和帶領下，專門學習了煤礦巖巷、煤巷掘進理論知識和親自到掘進工作面松動爆破實踐，并閱讀了大量的文獻資料。

　　另外，國內關于堅硬頂板控制資料相對較多，基于目前國內外對高壓注水的研究成果、我國煤礦掘進爆破工程實例以及我國能源政策的大力支持，給本課題的研究工作提供了足夠的理論和實踐資料。

　　在課題準備階段，在導師徐穎教授的指導下，以上各項條件均為本課題的順利完成提供了有利的保障。

　　3課題工作量及進展計劃(包括各階段計劃完成的內容和所需的時間等)。

　　(1)xx年2月～4月：資料收集、查閱文獻資料等；

　　(2)xx年5月～8月：厚硬頂板高壓預注水機理研究分析

　　(3)xx年8月～10月：對高壓注水破壞過程進行數值模擬分析，并得出結論