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申请/专利权人：西南交通大学

摘要：本发明公开一种用于跨海桥梁承台波浪力减载的三维水动力外形优化方法，包括步骤1、初始化跨海桥梁承台三维外形系数s，设定水深和波浪参数；步骤2、使用基于傅里叶级数展开的三维外形参数化模型，生成跨海桥梁承台三维外形控制曲线；步骤3、使用三维形状表面网格自动划分技术，根据控制曲线生成承台三维外形表面网格；步骤4、采用频域边界元法求解跨海桥梁承台上的波浪力；步骤5、采用广义模式搜索算法根据波浪力求解结果判定是否满足优化终止条件，若满足，则输出承台的最优三维外形；若不满足，重复步骤2～5。本发明提出的承台三维水动力外形优化方法，在波浪作用下减载效果显著，有利于跨海桥梁基础结构安全，提升跨海桥梁结构韧性。

主权项：1.一种用于跨海桥梁承台波浪力减载的三维水动力外形优化方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、初始化跨海桥梁承台三维外形系数s，设定水深和波浪参数；步骤2、使用基于傅里叶级数展开的三维外形参数化模型，根据三维外形系数s生成跨海桥梁承台三维外形控制曲线；所述三维外形参数化模型为：极坐标下的基本截面控制曲线： 承台三维外形竖向控制曲线： 参数化三维外形系数：s＝c,u,v 式中：r为极坐标系下基本横截面轮廓上点的极径，θ为极角；s为三维外形系数；c为基本横截面控制系数；u为x轴缩放系数的插值点；v为y轴缩放系数的插值点；步骤3、使用三维形状表面网格自动划分技术，根据控制曲线生成承台三维外形表面网格；首先将基本横截面轮廓沿环向均匀划分为nθ，在竖直方向上将离散的基本截面轮廓拉伸nz次，形成等截面柱体网格；随后根据半径缩放系数函数对所有网格点的径向距离缩放，形成变截面柱体网格；步骤4、采用频域边界元法求解跨海桥梁承台上的波浪力；步骤5、采用广义模式搜索算法根据波浪力求解结果判定是否满足优化终止条件，若满足，则输出承台的最优三维外形；若不满足优化终止条件，依照模式搜索算法，调整三维外形系数s，在解空间搜寻新的三维外形系数，继续迭代，重复步骤2～5，直到满足终止规则或优化目标，则确定波浪作用下承台最优三维外形设计参数；其目标函数和约束条件为： 式中：F0为基准形状s0的波浪力；d为水深；H为显著波高；ω为波浪频率；γ为波浪主方向。

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百度查询： 西南交通大学 一种用于跨海桥梁承台波浪力减载的三维水动力外形优化方法