一种护岸结构防浪韧性计算方法技术

本发明专利技术介绍了一种护岸结构防浪韧性计算方法，包括：步骤S1、根据护岸结构型式，确定护岸韧性计算所采用的波浪作用等级Level 1和Level 2；步骤S2、分别进行Level 1和Level2等级波浪作用下，计算护岸结构的整体稳定性；步骤S3、分别进行Level 1和Level 2等级波浪作用下，计算护岸结构的整体越浪量析；步骤S4、分别进行Level 1和Level 2等级波浪作用下，计算护面、镇脚护底的稳定性或模型试验，确定护面、镇脚护底可能的失稳率；步骤S5、进行护岸结构的整体风险综合计算。通过上述设计，本申请实现了先行计算护岸防浪韧性的技术效果，进而避免了护岸结构在建造时体系越来越复杂，结构越来越庞大的情况出现。越庞大的情况出现。越庞大的情况出现。

【技术实现步骤摘要】
一种护岸结构防浪韧性计算方法


[0001]本专利技术护岸设计领域，具体涉及一种护岸结构防浪韧性计算方法。

技术介绍

[0002]沿海护岸海堤结构的防浪韧性在很大程度上影响了码头护岸结构的安全性，因此如何对护岸结构进行防浪韧性计算是码头建设过程中需要重点突破的问题，这对保障人民生命财产安全，降低工程运行风险具有十分重要的意义。
[0003]而护岸结构的防浪韧性计算方法通常是先根据护岸结构类型，确定其韧性计算的不同等级波浪；然后考察护岸结构在强浪作用下的损伤。但如何进行定量的韧性计算一直是码头设计人员难以解决的问题。
[0004]如中国专利CN115203993A公开的一种高烈度区内河架空直立式框架码头抗震韧性计算方法，包括：S1、对码头的必要信息进行集成与处理；S2、对码头场地进行地震危险性分析，确定场地地震动参数和地震动反应谱；S3、建立码头的土
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桩
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结构有限元模型，采用IDA法对有限元模型进行弹塑性时程分析，构建各构件和岸坡的地震易损性数据库；S4、根据码头的构件损伤情况和岸坡稳定状态，优化其震后修复路径，评估其在设定水准地震作用下的修复费用、修复时间和人员伤亡；S5、计算码头的功能函数和抗震韧性指标，并对其抗震韧性进行综合评价。其实现了对内河架空直立式框架码头在震后功能即时损失和功能恢复过程进行定量分析，但是也只能用于抗震韧性计算，并不能适用于护岸结构的防浪韧性计算。
[0005]本公司之前申请的中国专利CN202210873649.9，其设计了一种软土地基防浪抗冲蚀韧性增强的装配式护岸结构，其包括复合地基、消浪挡土结构、堤芯结构、防护结构、面层结构以及倒滤结构；所述复合地基设置在消浪挡土结构、堤芯结构、防护结构、面层结构以及倒滤结构的底部；所述消浪挡土结构设置在堤芯结构前方；所述消浪挡土结构的前沿以及堤芯结构靠海侧的斜坡面上设置有防护结构；所述消浪挡土结构的顶部以及堤芯结构顶部上设置有面层结构；所述倒滤结构设置在堤芯结构的后方；通过上述设计，进而在恶劣软土地基和波浪较大的条件下，实现建设防浪韧性增强护岸结构的技术效果。但是其只是通过设计装配式护岸结构进而实现护岸的防浪抗冲蚀韧性，并不能在护岸结构建造之初，就进行护岸防浪设计。
[0006]现有的护岸结构均是在建造过程中增加防浪结构，而不是在建造之前就进行护岸防浪韧性计算，这往往会导致护岸结构在建造时，体系越来越复杂，结构越来越庞大，进而导致最后的防浪效果下降，因此如何在护岸结构的设计之初，就先行对护岸进行定量的防浪韧性计算就显得尤为重要。

技术实现思路

[0007]针对现有护岸防浪结构均是在建造过程中增加防浪结构，而不是在建造之前就进行护岸防浪韧性计算，这往往会导致护岸结构在建造时，体系越来越复杂，结构越来越庞
大，并且防浪效果也相对较差，针对上述问题，本申请设计了一种护岸结构防浪韧性计算方法，以求实现在护岸设计之前，先行对护岸结构进行韧性计算。
[0008]一种护岸结构防浪韧性计算方法，包括以下步骤：
[0009]步骤S1、根据护岸结构型式，确定护岸韧性计算所采用的波浪作用等级Level 1和Level2；
[0010]步骤S2、分别进行Level 1和Level 2等级波浪作用下，计算护岸结构的整体稳定性；
[0011]步骤S3、分别进行Level 1和Level 2等级波浪作用下，计算护岸结构的整体越浪量析；
[0012]步骤S4、分别进行Level 1和Level 2等级波浪作用下，计算护面、镇脚护底的稳定性或模型试验，确定护面、镇脚护底可能的失稳率；
[0013]步骤S5、进行护岸结构的整体风险综合计算。
[0014]优选地，所述护岸结构包括直立式护岸结构和斜坡式护岸结构，所述直立式护岸结构还应进行直立式沉箱结构的强度和耐久性分析。
[0015]优选地，直立式护岸结构的Level 1等级波浪采用50年一遇设计波浪H1％；Level 2等级波浪采用200年一遇设计极限波浪Hmax或者1.2倍的Level 1等级波浪；其中Hmax表示工程场址的极限波浪高度，H1％表示工程场址的累积频率为1％的波高。
[0016]优选地，斜坡式护岸结构的Level 1等级波浪采用50年一遇设计波浪H13％或H5％；Level 2等级波浪采用50年一遇设计波浪H5％或者H1％，又或者1.2倍的Level 1等级波浪；其中H1％表示工程场址的累积频率为1％的波高，H5％表示工程场址的累积频率5％的波高；H13％表示工程场址的累积频率为13％的波高。
[0017]优选地，步骤S3中，护岸结构的整体越浪量分析的方法包括：
[0018]步骤S31、计算波浪作用风险概率需求；
[0019]步骤S32、计算波浪作用下防浪建筑物的损伤概率风险。
[0020]优选地，步骤S31中，所述波浪作用风险概率需求的计算方法为：
[0021]λ
IM
＝∫
im
G（edp∣im)dλ(im)
[0022]其中，im表示波浪作用强度参数；
[0023]edp为工程需求参数；
[0024]λIM(im)＝P(IM≥im)为波浪作用强度参数IM的危险性函数，表示年平均发生事件{IM≥im}的概率；
[0025]G(x∣y)＝P(X≥x∣Y＝y)表示随机变量X在Y＝y条件下的互补累积分布函数，其中GEDP∣IM(edp∣im)为波浪作用下护岸防浪建筑物的需求模型。
[0026]优选地，步骤S32中，波浪作用下防浪建筑物的损伤概率风险的计算方法为：
[0027]λ
EDP
＝∫
edp
∫
im
G（dm∣edp)dG(edp∣im)dλ(im)
[0028]其中，im表示波浪作用强度参数；
[0029]edp为工程需求参数；
[0030]dm为损伤参数；
[0031]λIM(im)＝P(IM≥im)为波浪作用强度参数IM的危险性函数，表示年平均发生事件{IM≥im}的概率；
[0032]λEDP(edp)＝P(EDP≥edp)为工程需求参数EDP的波浪作用风险概率，表示年平均发生事件{EDP≥edp}的概率；
[0033]G(x∣y)＝P(X≥x∣Y＝y)表示随机变量X在Y＝y条件下的互补累积分布函数；
[0034]GEDP∣IM(edp∣im)、GDM∣EDP(dm∣edp)分别为波浪作用下护岸防浪建筑物的需求模型和能力模型。
[0035]优选地，步骤S5中，护岸结构的整体风险综合计算分析的方法为：
[0036]λ
dv
＝∫
dm
∫
edp
∫
im
（Gdv∣dm)dGdm∣edp)dG(edp∣im)dλ(im)
[0037]其中，im表示波浪作用强度参数；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种护岸结构防浪韧性计算方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤S1、根据护岸结构型式，确定护岸韧性计算所采用的波浪作用等级Level1和Level2；步骤S2、分别进行Level1和Level2等级波浪作用下，计算护岸结构的整体稳定性；步骤S3、分别进行Level1和Level2等级波浪作用下，计算护岸结构的整体越浪量析；步骤S4、分别进行Level1和Level2等级波浪作用下，计算护面、镇脚护底的稳定性或模型试验，确定护面、镇脚护底可能的失稳率；步骤S5、进行护岸结构的整体风险综合计算。2.根据权利要求1所述的护岸结构防浪韧性计算方法，其特征在于：所述护岸结构包括直立式护岸结构和斜坡式护岸结构，所述直立式护岸结构还应进行直立式沉箱结构的强度和耐久性分析。3.根据权利要求2所述的护岸结构防浪韧性计算方法，其特征在于：直立式护岸结构的Level1等级波浪采用50年一遇设计波浪H1％；Level2等级波浪采用200年一遇设计极限波浪Hmax或者1.2倍的Level1等级波浪；其中Hmax表示工程场址的极限波浪高度，H1％表示工程场址的累积频率为1％的波高。4.根据权利要求2所述的护岸结构防浪韧性计算方法，其特征在于：斜坡式护岸结构的Level1等级波浪采用50年一遇设计波浪H13％或H5％；Level2等级波浪采用50年一遇设计波浪H5％或者H1％，又或者1.2倍的Level1等级波浪；其中H1％表示工程场址的累积频率为1％的波高，H5％表示工程场址的累积频率5％的波高；H13％表示工程场址的累积频率为13％的波高。5.根据权利要求3或4任一项所述的护岸结构防浪韧性计算方法，其特征在于：步骤S3中，护岸结构的整体越浪量分析的方法包括：步骤S31、计算波浪作用风险概率需求；步骤S32、计算波浪作用下防浪建筑物的损伤概率风险。6.根据权利要求5所述的护岸结构防浪韧性计算方法，其特征在于：步骤S31中，所述波浪作用风险概率需求的计算方法为：λ
IM
＝∫
im
G(edp∣im)dλ(im)其中，im表示波浪作用强度参数；edp为工程需求参数；λIM(im)＝P(IM≥im)为波浪作用强度参数IM的危险性函数，表示年平均发生事件{IM≥im}的概率；G(x∣y)＝P(X≥x∣Y＝y)表示...

【专利技术属性】
技术研发人员：江义，程泽坤，
申请(专利权)人：中交第三航务工程勘察设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：