买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

龙图腾网获悉中国海洋大学申请的专利一种极端风浪流、滑坡荷载下风电桩基稳定性分析方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119761228B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-24发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202410680469.8，技术领域涉及：G06F30/28；该发明授权一种极端风浪流、滑坡荷载下风电桩基稳定性分析方法是由刘晓磊;徐思敏;郭兴森;张红;刘小丽;范宁设计研发完成，并于2024-05-29向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种极端风浪流、滑坡荷载下风电桩基稳定性分析方法在说明书摘要公布了：本发明提供了一种海底滑坡、风浪冲击荷载耦合作用下海上风电桩基稳定性评价方法,开发了复杂侧向荷载作用下桩‑土相互作用的有限元模型。基于建立的海底滑坡冲击荷载量化公式，给出了复杂环境下单桩受到的海底滑坡、风、浪、流耦合作用下的侧向荷载。最后，开展了复杂侧向荷载作用下单桩稳定性分析，同时考虑不同海域沉积物强度，对单桩基础稳定性进行了讨论。通过本发明的技术方案，该方法可以判断研究区风浪流荷载和潜在滑坡荷载作用下单桩基础的稳定性评价，对海上风电的选址、海上风电的建立等提供参考，减少海上风电失稳带来的经济损失。

本发明授权一种极端风浪流、滑坡荷载下风电桩基稳定性分析方法在权利要求书中公布了：1.一种海底滑坡、风浪冲击荷载耦合作用下海上风电桩基稳定性评价方法，其特征在于,具体包括以下步骤： 步骤S1、复杂环境下海上风电结构所受荷载概化，具体包括以下步骤： 步骤S11、空气动力荷载： 作用在海上风电上的空气动力荷载:分为叶片风荷载和塔筒载荷，叶片风载荷为整个风机叶轮所受的风载荷，塔筒载荷是作用在处于空气中的塔筒上的风载荷，叶片风载荷计算公式如下： （1） 式中，为风机荷载；为空气密度，；为叶轮扫掠面积，根据叶片大小进行计算；为叶轮推力系数；为风速； 作用在塔筒上的风荷载采用如下计算公式： （4） 式中：为塔筒风荷载；为阻力系数；为单桩直径；为高度Z处的平均风速，模拟平均风速沿高度变化的指数公式为： （5） 式中，表示标准高度为处的平均风速；为风切变指数； 步骤S12、水动力载荷，具体包括以下步骤： 水动力载荷即为浪流耦合载荷，包括波浪载荷和海流载荷，波浪荷载把波浪力分为两部分：一项为同加速度成正比的惯性力项，另一项为同速度的平方成正比的阻力项，如下： （6） 其中，为波浪力；为拖曳力项；为惯性力项；为垂直于波浪传播方向的单位柱体高度的投影面积；为单位柱体高度的排水体积；为海水的密度，；为垂直于柱体轴线方向的拖曳力系数；为惯性力系数；为波浪速度； 对于海流荷载，海流理想化为匀速运动，不会引起水质点的加速度，省略惯性力项，只计算拖曳力项，即： （7） 其中，为海流荷载；为阻力系数； 步骤S13、海底滑坡冲击荷载： 建立阻力系数与非牛顿流体雷诺数之间的关系表达式： （8） 其中，为滑坡荷载；为阻力系数；为海底滑坡碎屑流密度；为滑坡流速；为海底滑坡冲击高度；为桩外径； 对阻力系数与雷诺数之间的关系进行拟合，为： （9） 非牛顿流体雷诺数常表达为： （10） 其中：为近桩泥浆剪切速率；碎屑流黏度；为剪切应力；流体剪切应力与剪切速率的关系，得出流变曲线表达式： （11） 式中，； 步骤S14、环境荷载的叠加： 将不同环境荷载等效为作用在同一高度水平荷载和弯矩，海底滑坡通过均布荷载的方式施加在桩侧； 步骤S2、复杂水平荷载作用下桩-土相互作用模型建立，具体包括以下步骤： 步骤S21、单桩模型： 求解桩在受到桩头水平荷载作用下的桩身位移以及桩身应力，选取水平受荷桩的一个长度为dz的微元体，通过弯矩的受力平衡，得到： （12） 式中M为弯矩；为垂向荷载；为剪切力；根据梁理论： （13） 式中为桩的抗弯刚度；两式联立即可得到桩水平受荷时的控制方程： （14） 式中，为土反力； 单桩模型采用各向同性弹性模型描述，通过Hooke定理模拟桩材料的应力-应变关系；三维条件下，Hooke定理表示为： 15 其中，为杨氏模量；为泊松比； 步骤S22、土体模型： 土体模型采用弹塑性模型Mohr-Coulomb模型描述，涉及包括黏聚截距c、摩擦角、杨氏模量E、泊松比和膨胀角参数；当映射到三维应力空间时，Mohr-Coulomb准则分解成不规则六边形金字塔，金字塔形成了破坏屈服包络面，决定了土体的行为；当应力点位于包络面内，则材料发生弹性变形，当应力达到屈服面时，材料会发生塑性变形；在步骤S22中，假定土体在破坏前呈线性弹性关系； 步骤S23、桩-土接触模型： 采用“接触对”算法模拟桩-土之间的相互作用，设置桩体主接触面，土体为从接触面，而面的离散方法采用“面对面接触”，接触面相对移动的跟踪采用“有限滑动”，通过不断判断主-从面是否接触提高计算精度；将桩表面定义为主表面，土体表面定义为从表面；法向接触采用“硬”接触选项，切向接触采用Coulomb接触，界面剪切应力计算方法为： 16 其中，为接触面剪切应力；为法向有效应力；为临界状态下桩土界面摩擦角； 步骤S3、复杂水平荷载作用下单桩基础稳定性评价： 通过ABAQUS软件建立数值模型，单桩采用线弹性模型，设置杨氏模量、泊松比、密度；海床土体采用Mohr-Coulomb本构模型，设置摩擦系数；单桩海床接触关系为库伦摩擦接触，单桩表面为主表面，海床表面为次表面，计算过程中允许单桩海床界面分离；网格划分采用扫掠模式，网格类型为C3D8R；在桩-土界面处，网格的密度加大，从界面到边缘网格密度逐渐减小；通过网格敏感性分析，确定单桩-海床界面处网格大小为0.1D；在桩头处通过参考点，对单桩施加水平荷载和弯矩，并施加均布荷载； 提交计算，导出odb文件进行结果分析；导出桩身位移，可得沿深度方向上桩身位移变化曲线；对曲线进行微分求导，可得桩身转角；泥线处单桩永久累积旋转的容忍度为0.25°；通过对比计算的转角与规范可判断单桩失稳情况；通过切片导出沿桩身弯矩，判断桩身最容易失稳点；同时，通过单桩和沉积物的应力云图判断单桩和沉积物的破坏特征； 通过改变沉积物黏聚力和内摩擦角，计算不同沉积物强度下桩身位移和转角，然后通过拟合，得到单桩位移、转角与沉积物强度黏聚力、内摩擦角的关系曲线。

如需购买、转让、实施、许可或投资类似专利技术，可联系本专利的申请人或专利权人中国海洋大学，其通讯地址为：266100 山东省青岛市崂山区松岭路238号；或者联系龙图腾网官方客服，联系龙图腾网可拨打电话0551-65771310或微信搜索“龙图腾网”。