高桩挡板透空式防波堤兼码头及其水动力特性分析方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115961589A(43)申请公布日2023.04.14(21)申请号202211627161.4G06F119/14(2020.01)(22)申请日2022.12.16(71)申请人中国海洋大学地址266100山东省青岛市崂山区松岭路238号(72)发明人王心玉刘勇张彪赵洋李爱军张日夏子博(74)专利代理机构北京易捷胜知识产权代理有限公司11613专利代理师李会娟(51)Int.Cl.E02B3/06(2006.01)E02D27/12(2006.01)G06F30/28(2020.01)G06F113/08(2020.01)权利要求书3页说明书14页附图4页(54)发明名称高桩挡板透空式防波堤兼码头及其水动力特性分析方法(57)摘要本申请涉及一种高桩挡板透空式防波堤兼码头及其水动力特性分析方法，该高桩挡板透空式防波堤兼码头包括：码头结构和设置在码头结构的迎浪侧的挡浪结构；其中，码头结构包括固定板、多排桩基和码头上部结构，码头上部结构设置于多排桩基的顶部，并且码头上部结构和挡浪结构固定连接，以及固定板设置于码头上部结构的下方，并且固定板和码头上部结构的码头平台的码头面平行设置，以及固定板与多排桩基中靠近挡浪结构一侧的至少一排桩基固定连接，以及固定板和挡浪结构固定连接。本申请通过设置固定板的方式，有效减小波浪透射，降低结构物后方自由表面附近的流速，有利于提高港内泊稳条件。CN115961589ACN115961589A权利要求书1/3页1.一种高桩挡板透空式防波堤兼码头，其特征在于，包括：码头结构和设置在所述码头结构的迎浪侧的挡浪结构；其中，所述码头结构包括固定板、多排桩基和码头上部结构，所述码头上部结构设置于所述多排桩基的顶部，并且所述码头上部结构和所述挡浪结构固定连接，以及所述固定板设置于所述码头上部结构的下方，并且所述固定板和所述码头上部结构的码头平台的码头面平行设置，以及所述固定板与所述多排桩基中靠近所述挡浪结构一侧的至少一排桩基固定连接，以及所述固定板和所述挡浪结构固定连接。2.根据权利要求1所述的高桩挡板透空式防波堤兼码头，其特征在于，所述固定板的宽度是基于所述高桩挡板透空式防波堤兼码头的宽度和预设系数的乘积确定的。3.根据权利要求2所述的高桩挡板透空式防波堤兼码头，其特征在于，所述固定板的宽度为所述高桩挡板透空式防波堤兼码头的宽度的0.67倍。4.一种高桩挡板透空式防波堤兼码头的水动力特性分析方法，其特征在于，所述高桩挡板透空式防波堤兼码头为如权利要求1至3任一项所述的高桩挡板透空式防波堤兼码头，所述水动力特性分析方法包括：在建立好所述高桩挡板透空式防波堤兼码头的模型的基础上，通过划分网格对空间进行离散化处理，得到多个网格，并将流体假设为不可压缩粘性流体，以及根据所述不可压缩粘性流体的连续方程和动量方程，通过数值方法计算所述多个网格中每个网格内的流体的速度和所述每个网格内的流体对应的动水压力；其中，所述流体包括气体和液体，以及所述流体的速度和所述流体对应的动水压力用于模拟所述流体的运动；从所述多个网格中筛选出用于表示所述气体和液体的交界面的目标网格；利用所述目标网格内的流体的速度、所述目标网格内的流体对应的动水压力以及其他的相关信息对所述高桩挡板透空式防波堤兼码头的模型的水动力特性进行分析，得到分析结果。5.根据权利要求4所述的水动力特性分析方法，其特征在于，所述高桩挡板透空式防波堤兼码头包括设置于所述挡浪结构下方的护底块石，并且所述护底块石铺撒在海床上，并包围所述多排桩基中靠近所述挡浪结构的一排桩基；其中，所述利用所述目标网格内的流体的速度、所述目标网格内的流体对应的动水压力以及其他的相关信息对所述高桩挡板透空式防波堤兼码头的模型的水动力特性进行分析，得到分析结果，包括：对所述不可压缩粘性流体的连续方程和动量方程中的变量进行体积平均，并结合用于模拟所述护底块石的多孔介质模型，得到变换后的连续方程和动量方程；根据所述变换后的连续方程和动量方程，计算所述护底块石内的速度和所述护底块石内的动水压力；利用所述目标网格内的流体的速度、所述目标网格内的流体对应的动水压力、所述护底块石内的速度、所述护底块石内的动水压力以及所述其他的相关信息，对所述高桩挡板透空式防波堤兼码头的水动力特性进行分析，得到分析结果。6.根据权利要求4所述的水动力特性分析方法，其特征在于，从所述多个网格中筛选出用于表示所述气体和液体的交界面的目标网格，包括：利用当前网格在第t时刻的相关数据，预测所述当前网格在t+Δt时刻的液体体积分2CN115961589A权利要求书2/3页数；其中，所述当前网格为所述多个网格中任意一个网格，所述当前网格在第t时刻的相关数据包括所述当前网格在第t时刻对