(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210385308.7 (22)申请日 2022.04.13 (71)申请人 中交第四航 务工程勘察设计院有限 公司 地址 510300 广东省广州市海珠区前进路 161号 (72)发明人 陈章楷　郭隆洽　贝建忠　卢生军　 颜靖　魏建宇　 (74)专利代理 机构 北京润泽恒知识产权代理有 限公司 1 1319 专利代理师 苏培华 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01) G06F 30/23(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种高桩码头设计方案自动生成方法和装 置 (57)摘要 本发明实施例提供了一种高桩码头设计方 案自动生 成方法和装置， 该方法根据高桩码头的 输入信息， 进行码头的构 件选型、 护岸断面 设计， 进而获取桩基土层数据、 荷载数据， 并初步设定 码头各构 件尺寸、 定位数据； 调用有限元软件， 搭 建模型并施加荷载， 进行码头各构件内力计算； 验算各构 件结构强度， 判断码 头的各构件是否满 足设计要求； 在构件不满足设计要求时， 自动调 整构件尺寸与定位数据， 重复搭建有限元模型、 施加荷载， 进行码头各构 件内力计算及结构强度 验算的步骤， 直至所有构件均满足设计要求， 自 动生成初步设计方案并输出图纸与工程量表， 供 设计师参考、 调整并完善形成最终方案， 减少了 高桩码头结构设计花费时间， 减少了设计师的前 期工作量。 权利要求书3页 说明书13页 附图3页 CN 115238334 A 2022.10.25 CN 115238334 A 1.一种高桩码头设计方案自动生成方法， 其特 征在于， 包括： 获取针对高桩码头的输入信息； 所述输入信 息包括上游专业条件、 高桩码头结构形式、 荷载工况组合、 码头构件结构富 余度阈值； 根据所述输入信 息， 进行高桩码头的附属设施选型、 护岸石料选型、 码头各组成构件选 型， 计算得到荷载数据、 护岸结构轮廓线数据， 并进一步得到挡墙尺寸数据、 桩基土层数据 以及初步设定高桩码头各构件尺寸、 定位数据； 调用有限元软件， 通过有限元软件根据所述桩基土层数据以及所述初步确定的高桩码 头各构件的尺寸、 定位数据， 搭建有限元模型， 以及在所述有限元模型中施加荷载， 进行码 头各构件内力计算； 根据各构件内力计算结果， 进行 各构件结构强度验算以及各构件结构富 余度计算； 在所述构件不满足强度要求或所述构件结构富余度大于所述码头构件结构富余度阈 值的情况下， 自动调整所述构件尺寸与定位数据， 重复所述搭建有限元模型以及在所述有 限元模型中施加荷载， 进 行码头各构件内力计算， 根据各构件内力计算结果， 进 行各构件结 构强度验算以及各构件结构富 余度计算的步骤， 直至所有构件均满足设计要求； 在所述高桩码头的各构件满足设计要求的情况下， 输出高桩码头各结构目标尺寸数 据； 调用制图应用程序根据所述附属设施选型、 护岸结构轮廓线数据、 桩基土层数据以及 高桩码头各 结构目标尺寸数据， 生成高桩码头初步设计方案图纸； 调用制表应用程序根据所述附属设施选型、 护岸结构轮廓线数据、 桩基土层数据以及 高桩码头各 结构目标尺寸数据， 生成用于高桩码头初步设计方案报价的工程 量表。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述上游专业条件包括总图条件、 水文条 件、 勘察条件、 工艺条件； 所述根据所述输入信息， 进 行高桩码 头的附属设施选型、 护岸石 料 选型、 码头各组成构件选型， 计算得到荷载数据、 护岸结构轮廓线数据， 并进一步得到挡墙 尺寸数据、 桩基土层数据以及 初步设定高桩码头各构件尺寸、 定位数据， 包括： 根据所述总图条件和所述水文条件， 进行高桩码头附属设施选型、 护 岸石料选型； 根据所述上游 专业条件， 进行高桩码头荷载计算， 得到高桩码头荷载 数据； 根据所述总图条件和护岸石料选型结果， 计算得到护岸结构轮廓线数据； 根据所述护 岸结构轮廓线数据， 确定挡墙尺寸数据； 根据所述勘察条件和所述护 岸结构轮廓线数据， 得到桩基土层数据。 3.根据权利要求2所述的方法， 其特征在于， 所述根据所述护岸结构轮廓线数据， 确定 挡墙尺寸数据， 包括： 根据所述护 岸结构轮廓数据， 确定挡墙高度数据， 以及 初步设置挡墙剩余尺寸； 根据所述挡墙 高度数据以及所述初步设置的挡墙剩余尺寸数据， 验算挡墙抗倾抗滑稳 定性， 并判断挡墙尺寸是否满足抗 倾抗滑稳定性验算； 在所述挡墙尺寸不满足抗倾抗滑稳定验算的情况下， 调整所述挡墙剩余尺寸数据， 直 至满足所述 抗倾抗滑稳定性验算； 确定满足所述 抗倾抗滑稳定性验算的挡墙尺寸数据。 4.根据权利要求1所述的方法， 其特 征在于， 所述调整所述构件尺寸与定位， 包括： 当所述构件不满足设计要求时， 增大 所述构件尺寸或减小所述构件的间距；权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115238334 A 2当所述构件结构富余度 大于所述码头构件结构富余度阈值 时， 减小所述构件尺寸或增 大所述构件的间距。 5.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述调用制图应用程序根据 所述附属设施 选型、 护岸结构 轮廓线数据、 桩基土层数据以及高桩码头各结构目标尺寸数据， 生成高桩码 头初步设计方案图纸， 包括： 根据所述护 岸结构轮廓线数据进行护 岸结构轮廓线绘制； 根据所述土层数据进行地质剖面绘制； 根据所述护 岸底部轮廓线， 对地质剖面进行裁 剪； 根据所述码头构件尺寸与定位数据， 进行码头结构线绘制； 对所述结构标注 尺寸与名称； 将绘制并标注完成的图纸输出为图形格式文件。 6.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述调用所述制表应用程序根据 所述附属 设施选型、 护岸结构 轮廓线数据、 桩基土层数据以及高桩码头各结构目标尺寸数据， 生 成用 于高桩码头初步设计方案报价的工程 量表， 包括： 检索基本条目名称、 工程 量计算公式及基本备注， 添加到当前工程 量表中； 根据所述高桩码头的附属选型、 所述护岸石料选型、 所述挡墙尺寸数据、 所述码头各组 成构件选型结果， 以及所述高桩码头各结构目标尺寸， 进行名称细化、 工程量计算、 备注完 善， 并将所述工程 量表输出为表格 格式文件。 7.一种高桩码头设计方案自动生成装置， 其特 征在于， 包括： 获取模块， 用于获取针对高桩码头的输入信 息； 所述输入信 息包括上游专业条件、 码头 结构类型、 荷载工况组合、 码头构件结构富 余度阈值； 数据初定模块， 用于根据所述输入信息， 进行高桩码头的附属设施选型、 护岸石料选 型、 码头各组成构件选型， 计算得到荷载数据、 护岸结构轮廓线数据， 并进一步得到挡墙尺 寸数据、 桩基土层数据以及 初步设定高桩码头各构件尺寸、 定位数据； 第一调用模块， 用于调用有限元软件， 通过有限元软件根据所述桩基土层数据以及所 述初步确定的高桩码头各构件的尺寸、 定位数据， 搭建有限元模型， 以及在所述有限元模型 中施加荷载， 进行码头各构件内力计算； 验算模块， 用于根据各构件内力计算结果， 进行各构件结构强度验算以及各构件结构 富余度计算； 调整模块， 用于在所述构件不满足强度要求或所述构件结构富余度大于所述码头构件 结构富余度阈值的情况下， 自动调整所述构件尺寸与定位数据， 重复所述搭建有限元模型 以及在所述有限元模 型中施加荷载， 进 行码头各构件内力计算， 根据各构件内力计算结果， 进行各构件结构强度验算以及各构件结构富余度计算的步骤， 直至所有构件均满足设计要 求； 第一输出模块， 用于在所述高桩码头的各构件满足设计要求的情况下， 输出高桩码头 各结构目标尺寸数据； 第二调用模块， 用于调用制图应用程序根据 所述附属设施选型、 护岸结构轮廓线数据、 桩基土层数据以及高桩码头各 结构目标尺寸数据， 生成高桩码头初步设计方案图纸； 第三调用模块， 用于调用制表应用程序根据 所述附属设施选型、 护岸结构轮廓线数据、权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115238334 A 3