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龍圖騰網(wǎng)獲悉水電水利規(guī)劃設(shè)計總院;水電水利規(guī)劃設(shè)計總院有限公司;中國水利水電建設(shè)工程咨詢有限公司;中電建新能源集團(tuán)股份有限公司;寧波大學(xué)申請的專利一種鋼筋混凝土浮式基礎(chǔ)設(shè)計和優(yōu)化方法獲國家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國家知識產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號為：CN120277774B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國家知識產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-09-16發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請?zhí)?專利號為：202510357328.7，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G06F30/13；該發(fā)明授權(quán)一種鋼筋混凝土浮式基礎(chǔ)設(shè)計和優(yōu)化方法是由李帥;郝軍剛;任亞君;朱玲;李籌勝;李清石;王富強(qiáng);武明鑫;楊陽;王濤;吳秀山設(shè)計研發(fā)完成，并于2025-03-25向國家知識產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請。

本一種鋼筋混凝土浮式基礎(chǔ)設(shè)計和優(yōu)化方法在說明書摘要公布了：本發(fā)明提供一種鋼筋混凝土浮式基礎(chǔ)設(shè)計和優(yōu)化方法，涉及漂浮式海上風(fēng)電領(lǐng)域。該鋼筋混凝土浮式基礎(chǔ)主要包括實(shí)心混凝土垂蕩版、空心混凝土六棱柱、空心混凝土矩形連接梁、鋼浮筒及鋼橫撐。本公開設(shè)計方法及流程，分別統(tǒng)籌考慮安裝工況、拖航工況以及在位工況，根據(jù)選定的施工碼頭水深情況，針對性開展壓載設(shè)計，并同步計算出整體系統(tǒng)的重量、重心等特征參數(shù)，可直觀評估浮體的運(yùn)動性能，并通過調(diào)整實(shí)心混凝土垂蕩版、鋼浮筒直徑等體型特征參數(shù)對浮式基礎(chǔ)進(jìn)行優(yōu)化，同時實(shí)現(xiàn)工程量的量化及成本評估，極大提高浮式基礎(chǔ)設(shè)計和優(yōu)化效率。

本發(fā)明授權(quán)一種鋼筋混凝土浮式基礎(chǔ)設(shè)計和優(yōu)化方法在權(quán)利要求書中公布了：1.一種鋼筋混凝土浮式基礎(chǔ)設(shè)計和優(yōu)化方法，其特征在于，包括以下步驟： 步驟S1，確定鋼筋混凝土浮式基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)： 所述鋼筋混凝土浮式基礎(chǔ)為正三角形結(jié)構(gòu)，在三角形的每個頂點(diǎn)位置同心布置鋼浮筒、空心混凝土六棱柱和實(shí)心混凝土垂蕩板，并且，所述鋼浮筒的底部與所述空心混凝土六棱柱固定；所述空心混凝土六棱柱的底部與所述實(shí)心混凝土垂蕩板固定；每兩個所述空心混凝土六棱柱之間連接固定空心混凝土矩形連接梁；每兩個所述鋼浮筒之間連接固定鋼橫撐； 步驟S2，根據(jù)工程環(huán)境特征條件，初步確定所述鋼筋混凝土浮式基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)特征參數(shù)； 步驟S3，根據(jù)所述鋼筋混凝土浮式基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)特征參數(shù)，得到所述鋼筋混凝土浮式基礎(chǔ)的總重量G浮式基礎(chǔ)； 步驟S4，基于所述鋼筋混凝土浮式基礎(chǔ)的總重量G浮式基礎(chǔ)，采用安裝工況算法模型，得到所述鋼筋混凝土浮式基礎(chǔ)在安裝工況下的吃水深度H安裝工況吃水； 步驟S5，檢驗(yàn)所述安裝工況下的吃水深度H安裝工況吃水是否滿足施工要求，如果不滿足，則執(zhí)行步驟S11；如果滿足，則執(zhí)行步驟S6； 步驟S6，確定拖航工況壓載方案，采用拖航工況算法模型，得到所述鋼筋混凝土浮式基礎(chǔ)在拖航工況下的吃水深度H拖航工況吃水； 步驟S7，檢驗(yàn)所述拖航工況下的吃水深度H拖航工況吃水是否滿足施工要求，如果不滿足，則執(zhí)行步驟S11；如果滿足，則執(zhí)行步驟S8； 步驟S8，根據(jù)在位工況設(shè)計吃水深度H，采用在位工況算法模型，得到所述鋼筋混凝土浮式基礎(chǔ)在在位工況下的壓載方案； 步驟S9，根據(jù)步驟S8確定的所述鋼筋混凝土浮式基礎(chǔ)在在位工況下的壓載方案，得到所述鋼筋混凝土浮式基礎(chǔ)在在位工況下的重心Z向坐標(biāo)； 步驟S10，計算所述鋼筋混凝土浮式基礎(chǔ)的用鋼量和混凝土用量；判斷所述鋼筋混凝土浮式基礎(chǔ)的用鋼量、混凝土用量以及所述鋼筋混凝土浮式基礎(chǔ)在在位工況下的重心Z向坐標(biāo)，是否滿足設(shè)計要求；如果不滿足，則執(zhí)行步驟S11；如果滿足，則執(zhí)行步驟S12； 步驟S11，調(diào)節(jié)所述鋼筋混凝土浮式基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)特征參數(shù)，返回步驟S3； 步驟S12，輸出當(dāng)前設(shè)計得到的所述鋼筋混凝土浮式基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)特征參數(shù)，結(jié)束流程； 設(shè)實(shí)心混凝土垂蕩板的高度為h垂蕩板，體積為V垂蕩板；單個空心混凝土六棱柱的高度為h六棱柱，外側(cè)面積為A六棱柱,外，內(nèi)側(cè)體積為V六棱柱,內(nèi)；單個空心混凝土矩形連接梁的內(nèi)側(cè)體積為V矩形連接梁,內(nèi)；單個鋼浮筒的外側(cè)面積和內(nèi)側(cè)面積分別為A鋼浮筒,外和A鋼浮筒,內(nèi)；水的密度為ρ水； 步驟S6具體為： 步驟S6.1，確定拖航工況壓載方案為： 將三個鋼浮筒表示為：第一鋼浮筒、第二鋼浮筒和第三鋼浮筒；在拖航工況下，選擇第一鋼浮筒為主柱，直接支撐風(fēng)機(jī)塔筒，則第二鋼浮筒和第三鋼浮筒為偏柱，不支撐風(fēng)機(jī)塔筒； 風(fēng)機(jī)塔筒的重量為G風(fēng)機(jī)塔筒；為保證系統(tǒng)整體平衡，需要使第二鋼浮筒所在頂點(diǎn)位置壓載重量為G壓載的壓載水，使第三鋼浮筒所在頂點(diǎn)位置壓載重量為G壓載的壓載水，并且，滿足G壓載＝G風(fēng)機(jī)塔筒； 因此，通過公式7得到拖航工況總重量G拖航工況： G拖航工況＝G浮式基礎(chǔ)+2G壓載+G風(fēng)機(jī)塔筒7 步驟S6.2，確定所述鋼筋混凝土浮式基礎(chǔ)在拖航工況下的吃水深度H拖航工況吃水： 如果滿足不等式條件則拖航工況下的吃水深度 如果滿足不等式條件則拖航工況下的吃水深度 步驟S6.3，確定拖航工況壓載詳細(xì)方案為： 第二鋼浮筒所在頂點(diǎn)位置和第三鋼浮筒所在頂點(diǎn)位置的拖航工況壓載詳細(xì)方案確定方式相同； 因此，對于第二鋼浮筒所在頂點(diǎn)位置，需要壓載重量為G壓載的壓載水，如果滿足不等式條件G壓載≤V六棱柱,內(nèi)×ρ水，則將重量為G壓載的壓載水壓入第二鋼浮筒正下方的空心混凝土六棱柱內(nèi)部； 如果滿足不等式條件G壓載＞V六棱柱,內(nèi)×ρ水，則首先將第二鋼浮筒正下方的空心混凝土六棱柱內(nèi)壓滿水，再將剩余水量壓載入第二鋼浮筒內(nèi)，此時，第二鋼浮筒內(nèi)壓載水位H鋼浮筒壓載水位＝G壓載-ρ水×V六棱柱,內(nèi)A鋼浮筒,內(nèi)； 步驟S8具體為： 步驟S8.1，根據(jù)所述鋼筋混凝土浮式基礎(chǔ)在拖航工況下的吃水深度H拖航工況吃水和在位工況設(shè)計吃水深度H，采用公式8得到在在位工況時，所述鋼筋混凝土浮式基礎(chǔ)在三角形每個頂點(diǎn)位置需要進(jìn)一步壓載水的壓載水體積V壓在位： V壓在位＝H-H拖航工況吃水×A鋼浮筒,內(nèi)8 步驟S8.2，如果滿足不等式條件V壓在位＜V矩形連接梁,內(nèi)，則向每個空心混凝土矩形連接梁內(nèi)壓入體積為V壓在位的壓載水，使在位工況吃水深度達(dá)到在位工況設(shè)計吃水深度H； 如果滿足不等式條件V矩形連接梁,內(nèi)＜V壓在位＜V矩形連接梁,內(nèi)+V六棱柱,內(nèi)，執(zhí)行以下操作： 對于作為主柱的第一鋼浮筒：對于體積為V壓在位的壓載水，首先向與主柱對應(yīng)的空心混凝土矩形連接梁內(nèi)壓入壓載水，剩余壓載水壓入主柱對應(yīng)的空心混凝土六棱柱內(nèi)，使主柱對應(yīng)的空心混凝土矩形連接梁和空心混凝土六棱柱內(nèi)，一共壓入體積為V壓在位的壓載水； 對于作為偏柱的第二鋼浮筒和第三鋼浮筒，在位工況壓載方案相同，僅描述第二鋼浮筒在位工況壓載方案： 如果V壓在位+V壓載＜V矩形連接梁,內(nèi)+V六棱柱,內(nèi)，V壓載為G壓載ρ水，為拖航工況時對應(yīng)G壓載的壓載水體積，則對于體積為V壓在位的壓載水，首先向與第二鋼浮筒對應(yīng)的空心混凝土矩形連接梁內(nèi)壓入壓載水，剩余壓載水壓入第二鋼浮筒對應(yīng)的空心混凝土六棱柱內(nèi)，完成體積為V壓在位的壓載水的壓載； 如果V壓在位+V壓載＞V矩形連接梁,內(nèi)+V六棱柱,內(nèi)，則對于體積為V壓在位的壓載水，首先向與第二鋼浮筒對應(yīng)的空心混凝土矩形連接梁內(nèi)壓入壓載水，然后向與第二鋼浮筒對應(yīng)的空心混凝土六棱柱內(nèi)壓入壓載水，剩余壓載水壓入第二鋼浮筒內(nèi)，完成體積為V壓在位的壓載水的壓載，此時，第二鋼浮筒內(nèi)在位工況壓載水的深度H鋼浮筒，壓載為： H鋼浮筒，壓載＝V壓在位+V壓載-V矩形連接梁,內(nèi)-V六棱柱,內(nèi)A鋼浮筒,內(nèi)。

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