CN114741775A - 一种复合受荷吸力式基础的水平极限承载力计算方法 - Google Patents

一种复合受荷吸力式基础的水平极限承载力计算方法 Download PDF

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CN114741775A CN202210659481.1A CN202210659481A CN114741775A CN 114741775 A CN114741775 A CN 114741775A CN 202210659481 A CN202210659481 A CN 202210659481A CN 114741775 A CN114741775 A CN 114741775A
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Abstract

本申请涉及海洋工程基础结构技术领域，公开了一种复合受荷吸力式基础的水平极限承载力计算方法，包含以下步骤：获得吸力式基础的基础参数和土体参数；获得已知的吸力式基础外部复合荷载参数；计算吸力式基础的单位长度水平土抗力；计算吸力式基础承受的其他抗力；计算吸力式基础的水平极限承载力和极限弯矩；根据水平极限承载力和极限弯矩拟合绘制M‑H包络线，得到第一M‑H线性表达式；根据水平荷载偏心距得到第二M‑H线性表达式；联立求解，得到吸力式基础的水平极限承载力、极限弯矩；计算吸力式基础的安全系数。本申请的计算方法用到的计算参数与计算理论为海洋基础设计常用参数，具有较强的工程适用性。

Description

一种复合受荷吸力式基础的水平极限承载力计算方法
技术领域
本发明属于海洋工程基础结构领域，尤其涉及一种复合受荷吸力式基础的水平极限承载力计算方法。
背景技术
吸力式基础是海洋油气平台和海上风电结构的重要基础形式，复合受荷吸力式基础的水平极限承载力计算是基础设计的关键。吸力式基础在外形上多为底端开口、顶端封闭的倒扣大直径圆桶形结构。安装时，首先依靠桶体自重，使其部分插入土中，以形成密闭空间，然后抽出桶内的空气，利用内外压力差，将桶基逐步压入至海床内预定深度而完成安装。
现有复合受荷吸力式基础的水平承载力计算方法中，仅关注了纯水平条件下的极限承载力，忽略了竖向荷载和弯矩对水平承载力的影响；且计算模型不完备，未建立严格的竖向力、水平力和弯矩的平衡方程；计算参数繁琐、多为实验室标定；计算理论大多依据陆地规范，不具备海洋工程领域的普适性和应用性；现有计算方法中，大多假定转动中心固定于基础中轴线以下0.6-0.8倍基础埋深的位置，通常取0.8。而基础转动中心的位置是动态变化的，其真实位置与土体、基础和荷载等三类参数有关，假定转动中心固定的计算方式也是不符合工程实际的。实际运用中发现，假定0.6-0.8倍基础埋深的位置也是不合理的，基础转动中心的深度甚至会达到0.95倍基础埋深的位置。
发明内容
本发明提供了一种复合受荷吸力式基础的水平极限承载力计算方法，以解决上述技术问题的至少一个技术问题。
本发明所采用的技术方案为：
本发明提供了一种复合受荷吸力式基础的水平极限承载力计算方法，该计算方法包含以下步骤：
（1）获得吸力式基础的基础参数和土体参数，所述基础参数包括长度
Figure 920961DEST_PATH_IMAGE001
、直径
Figure 453574DEST_PATH_IMAGE002
、顶盖厚度
Figure 121315DEST_PATH_IMAGE003
、侧壁厚度
Figure 790194DEST_PATH_IMAGE004
、密度
Figure 501667DEST_PATH_IMAGE005
，所述土体参数包括有效单位重度
Figure 459259DEST_PATH_IMAGE007
、内摩擦角
Figure 727429DEST_PATH_IMAGE008
，获得吸力式基础-土体摩擦系数
Figure 454077DEST_PATH_IMAGE009
；
（2）获得已知的吸力式基础外部载荷的复合荷载参数，所述的复合荷载参数包括竖向载荷
Figure 883921DEST_PATH_IMAGE010
、水平载荷
Figure 594388DEST_PATH_IMAGE011
和弯矩
Figure 89086DEST_PATH_IMAGE012
；
（3）基于
Figure 732557DEST_PATH_IMAGE013
曲线方法，计算吸力式基础的单位长度水平土抗力
Figure 536564DEST_PATH_IMAGE014
；
（4）根据步骤（1）-（3）中的所述基础参数、土体参数、复合荷载参数以及单位长度水平土抗力，计算吸力式基础的承受的其他抗力；
（5）根据吸力式基础的承受的抗力，建立竖向力、水平力和弯矩平衡方程，计算某一转动中心深度处的吸力式基础的水平极限承载力
Figure 265486DEST_PATH_IMAGE016
和极限弯矩
Figure 78721DEST_PATH_IMAGE017
；
（6）获得多个转动中心深度处的基础水平极限承载力
Figure 514382DEST_PATH_IMAGE018
和基础极限弯矩
Figure 551608DEST_PATH_IMAGE019
，根据所述水平极限承载力
Figure 954776DEST_PATH_IMAGE018
和极限弯矩
Figure 306123DEST_PATH_IMAGE019
拟合绘制
Figure 924186DEST_PATH_IMAGE020
包络线，得到第一
Figure 69997DEST_PATH_IMAGE021
线性表达式；
（7）计算水平荷载偏心距
Figure 507932DEST_PATH_IMAGE023
，根据所述水平荷载偏心距
Figure 662969DEST_PATH_IMAGE024
得到第二
Figure 135539DEST_PATH_IMAGE025
线性表达式；
（8）对第一
Figure 200054DEST_PATH_IMAGE026
线性表达式和第二
Figure 390863DEST_PATH_IMAGE021
线性表达式联立求解，得到吸力式基础的水平极限承载力
Figure 818434DEST_PATH_IMAGE027
、极限弯矩
Figure 614351DEST_PATH_IMAGE028
；
（9）计算吸力式基础的安全系数
Figure 898702DEST_PATH_IMAGE029
。
作为本发明的一种优选实施方式，土体为砂土的情况下，所述步骤（3）中，计算吸力式基础的单位长度水平土抗力
Figure 514491DEST_PATH_IMAGE030
具体为：
（31）根据
Figure 808069DEST_PATH_IMAGE031
曲线方法，确定砂土的水平向土抗力系数
Figure 442182DEST_PATH_IMAGE032
、
Figure 163013DEST_PATH_IMAGE033
；
（32）计算吸力式基础的单位长度水平土抗力
Figure 519DEST_PATH_IMAGE034
的公式为：
Figure 35471DEST_PATH_IMAGE035
；
其中，
Figure 602719DEST_PATH_IMAGE036
为直径，
Figure 432135DEST_PATH_IMAGE038
为土体深度，
Figure 819254DEST_PATH_IMAGE039
为有效单位重度；
所述步骤（5）中，根据基础竖向力、水平力的平衡方程，计算吸力式基础的水平极限承载力
Figure 143050DEST_PATH_IMAGE018
具体为：
Figure 564804DEST_PATH_IMAGE040
；
其中，
Figure 565121DEST_PATH_IMAGE041
为水密度，
Figure 439536DEST_PATH_IMAGE042
为吸力式基础的转动中心深度；
根据基础顶面中心处弯矩的平衡方程，极限弯矩
Figure 550712DEST_PATH_IMAGE019
具体为：
Figure 826972DEST_PATH_IMAGE043
；
或者，土体为黏土的情况下，所述步骤（3）中，计算吸力式基础的单位长度水平土抗力
Figure 998191DEST_PATH_IMAGE034
具体为：
Figure 359902DEST_PATH_IMAGE044
；
其中，
Figure 524036DEST_PATH_IMAGE045
为常量，
Figure 654803DEST_PATH_IMAGE046
为黏土的不排水抗剪强度；
所述步骤（5）中，根据基础竖向力、水平力的平衡方程，吸力式基础的水平极限承载力
Figure 996922DEST_PATH_IMAGE018
具体为：
Figure 845930DEST_PATH_IMAGE047
；
根据基础顶面中心处弯矩的平衡方程，极限弯矩
Figure 564487DEST_PATH_IMAGE019
具体为：
Figure 549761DEST_PATH_IMAGE048
。
作为本发明的一种优选实施方式，所述步骤（5）中，根据所述步骤（4）中解得的吸力式基础的承受的其他抗力，建立竖向力、水平力和弯矩平衡方程具体为：
由竖向力平衡建立吸力式基础竖向力的平衡方程：
Figure 328361DEST_PATH_IMAGE049
；
其中，
Figure 373587DEST_PATH_IMAGE050
为内部土体的浮重，
Figure 692573DEST_PATH_IMAGE051
为前侧的水平向土抗力
Figure 735616DEST_PATH_IMAGE052
产生的前侧竖向摩擦力，
Figure 481855DEST_PATH_IMAGE053
为后侧的水平向土抗力
Figure 243137DEST_PATH_IMAGE054
产生的后侧竖向摩擦力，
Figure 100235DEST_PATH_IMAGE055
为底部承受的竖向反力；
由水平力平衡建立吸力式基础水平力的平衡方程：
Figure 997784DEST_PATH_IMAGE056
；
其中，
Figure 180503DEST_PATH_IMAGE057
为前侧的水平向土抗力，
Figure 412771DEST_PATH_IMAGE058
为后侧的水平向土抗力，
Figure 73559DEST_PATH_IMAGE059
为底部的水平向摩擦力；
由顶面中心弯矩平衡建立吸力式基础顶面中心点处弯矩的平衡方程：
Figure 91194DEST_PATH_IMAGE060
；
其中，
Figure 179235DEST_PATH_IMAGE061
为前侧水平向土抗力
Figure 649531DEST_PATH_IMAGE062
相对于基础顶部中心点的第一弯矩，
Figure 114010DEST_PATH_IMAGE063
为后侧的水平土抗力
Figure 986151DEST_PATH_IMAGE058
相对于基础顶部中心点的第二弯矩，
Figure 199089DEST_PATH_IMAGE064
为前侧竖向摩擦力
Figure 218998DEST_PATH_IMAGE065
相对于基础顶部中心点的第三弯矩，
Figure 159272DEST_PATH_IMAGE066
为竖向摩擦力
Figure 682657DEST_PATH_IMAGE067
相对于基础顶部中心点的第四弯矩，
Figure 378081DEST_PATH_IMAGE068
为水平向摩擦力
Figure 88548DEST_PATH_IMAGE069
相对于基础顶部中心点的第五弯矩，
Figure 566934DEST_PATH_IMAGE070
为竖向反力
Figure 475984DEST_PATH_IMAGE071
相对于基础顶部中心点的第六弯矩。
作为本发明的一种优选实施方式，所述步骤（6）中，所述转动中心深度
Figure 263680DEST_PATH_IMAGE072
，其中，
Figure 258181DEST_PATH_IMAGE073
为转动中心的深度系数，
Figure 540258DEST_PATH_IMAGE074
，根据深度系数
Figure 303814DEST_PATH_IMAGE075
的不同取值，以获得多个转动中心深度处的水平极限承载力
Figure 278724DEST_PATH_IMAGE076
和极限弯矩
Figure 494941DEST_PATH_IMAGE077
。
作为本发明的一种优选实施方式，所述步骤（7）中，水平荷载偏心距
Figure 580709DEST_PATH_IMAGE078
具体为：
Figure 149837DEST_PATH_IMAGE079
。
作为本发明的一种优选实施方式，所述步骤（9）中，计算吸力式基础的安全系数具体为：
Figure 357965DEST_PATH_IMAGE080
；
Figure 999162DEST_PATH_IMAGE081
。
由于采用了上述技术方案，本发明所取得的有益效果为：
1.本发明提出了一种复合受荷吸力式基础的水平极限承载力计算方法。本发明考虑了吸力式基础的受荷-运动特征，建立了严格的竖向力、水平力和弯矩的平衡方程，考虑了竖向荷载和弯矩对水平极限承载力的影响，据此得到的复合受荷吸力式基础的水平极限承载力。本申请的计算方法中，计算参数仅包括基本的桩基、土体、荷载等，均为容易获取的参数，水平向土抗力计算属于海工规范的推荐计算方法，与现有方案相比，本发明用到的计算参数与计算理论为海洋基础设计常用，具有较强的工程适用性，得到的结果更加契合海洋工程实际。
2.本发明考虑了吸力式基础的转动中心的深度是动态变化的，比较符合工程实际。根据不同转动中心深度下的水平极限承载力和极限弯矩计算值拟合得到弯矩-水平荷载包络线，并且由于水平极限承载力并非独立存在的，其与荷载偏心距有关，根据已知的复合荷载参数下的偏心距得到水平极限承载力和极限弯矩的线性关系，经联立求解得到最终的水平极限承载力和极限弯矩。计算结果更准确，具有实际应用价值。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例提供的复合受荷吸力式基础的水平承载力计算模型；
其中，
1-吸力式基础；2-海洋土体。
具体实施方式
为了更清楚的阐释本申请的整体构思，下面结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
某一吸力式基础在外形上为底端开口、顶端封闭的倒扣大直径圆桶形结构，复合受荷吸力式基础的水平极限承载力计算方法如下：（1）获得吸力式基础的基础参数和土体参数，基础参数包括长度
Figure 685358DEST_PATH_IMAGE082
、直径
Figure 361190DEST_PATH_IMAGE083
，顶盖厚度
Figure 740219DEST_PATH_IMAGE084
、侧壁厚度
Figure 134291DEST_PATH_IMAGE085
、密度
Figure 811129DEST_PATH_IMAGE086
。
在土体为饱和砂土的情况下，土体参数包括有效单位重度
Figure 138205DEST_PATH_IMAGE087
、内摩擦角
Figure 625818DEST_PATH_IMAGE088
。
吸力式基础-土体摩擦系数
Figure 303924DEST_PATH_IMAGE089
。
（2）已知吸力式基础外部的复合荷载参数的竖向荷载
Figure 535185DEST_PATH_IMAGE090
、水平荷载
Figure 982347DEST_PATH_IMAGE091
和弯矩
Figure 375282DEST_PATH_IMAGE092
。
（3）根据《港口工程桩基规范》、《美国石油协会规范》、《挪威船级社规范》中
Figure 540684DEST_PATH_IMAGE093
曲线方法，确定砂土的水平向土抗力系数
Figure 60790DEST_PATH_IMAGE094
、
Figure 628037DEST_PATH_IMAGE095
；
根据以上三个规范，计算吸力式基础的单位长度水平向土抗力
Figure 191874DEST_PATH_IMAGE096
。
（4）假设
Figure 844572DEST_PATH_IMAGE097
，如图1所示，基础的转动中心
Figure 683215DEST_PATH_IMAGE098
深度为：
Figure 777073DEST_PATH_IMAGE099
；
计算基础前侧的水平向土抗力
Figure 839707DEST_PATH_IMAGE100
：
Figure 901073DEST_PATH_IMAGE101
；
计算
Figure 340144DEST_PATH_IMAGE102
相对于基础顶部中心点
Figure 554088DEST_PATH_IMAGE103
的第一弯矩
Figure 787623DEST_PATH_IMAGE104
：
Figure 87017DEST_PATH_IMAGE105
；
计算基础后侧的水平向土抗力
Figure 64201DEST_PATH_IMAGE106
：
Figure 132651DEST_PATH_IMAGE107
；
计算
Figure 537087DEST_PATH_IMAGE108
相对于基础顶部中心点
Figure 71580DEST_PATH_IMAGE109
处的第二弯矩
Figure 790138DEST_PATH_IMAGE110
：
Figure 40991DEST_PATH_IMAGE111
；
计算基础前侧水平向土抗力产生的竖向摩擦力
Figure 554011DEST_PATH_IMAGE112
：
Figure 890315DEST_PATH_IMAGE113
；
计算
Figure 146984DEST_PATH_IMAGE112
相对于基础顶部中心点
Figure 252343DEST_PATH_IMAGE114
处的第三弯矩
Figure 185533DEST_PATH_IMAGE115
：
Figure 743553DEST_PATH_IMAGE116
；
计算基础后侧水平向土抗力产生的竖向摩擦力
Figure 803913DEST_PATH_IMAGE117
：
Figure 763779DEST_PATH_IMAGE118
；
计算
Figure 618602DEST_PATH_IMAGE117
相对于基础顶部中心点
Figure 929498DEST_PATH_IMAGE114
处的第四弯矩
Figure 527970DEST_PATH_IMAGE119
：
Figure 342342DEST_PATH_IMAGE120
。
建立基础竖向力的平衡方程：
Figure 384378DEST_PATH_IMAGE121
，
计算得到基础底部承受的竖向反力
Figure 916991DEST_PATH_IMAGE122
：
Figure 319153DEST_PATH_IMAGE123
。
计算基础底部水平向摩擦力
Figure 988032DEST_PATH_IMAGE124
：
Figure 450237DEST_PATH_IMAGE125
；
计算
Figure 673408DEST_PATH_IMAGE126
相对于基础顶部中心点
Figure 675999DEST_PATH_IMAGE114
处的第五弯矩
Figure 651915DEST_PATH_IMAGE127
：
Figure 347338DEST_PATH_IMAGE128
。
计算基础底部承受的竖向反力
Figure 526647DEST_PATH_IMAGE122
相对于基础顶部中心点
Figure 332929DEST_PATH_IMAGE114
处的第六弯矩
Figure 179662DEST_PATH_IMAGE129
：
Figure 780408DEST_PATH_IMAGE130
。
（5）建立基础水平力的平衡方程：
Figure 712591DEST_PATH_IMAGE131
，
计算得到某一转动中心深度对应的基础水平极限承载力：
Figure 56985DEST_PATH_IMAGE132
，
得，
Figure 506028DEST_PATH_IMAGE133
。
建立基础顶面中心点处弯矩的平衡方程：
Figure 277675DEST_PATH_IMAGE134
，
计算得到某一转动中心深度对应的基础极限弯矩：
Figure 962734DEST_PATH_IMAGE135
；
得，
Figure 48501DEST_PATH_IMAGE136
。
（6）分别假设转动中心
Figure 666565DEST_PATH_IMAGE137
的深度系数
Figure 812375DEST_PATH_IMAGE138
，
Figure 515889DEST_PATH_IMAGE139
，重复步骤（4）-（5），得到不同转动中心深度处对应的水平极限承载力
Figure 389036DEST_PATH_IMAGE140
分别为
Figure 127185DEST_PATH_IMAGE141
，不同转动中心深度处对应的极限弯矩
Figure 178317DEST_PATH_IMAGE019
分别为
Figure 369127DEST_PATH_IMAGE142
。
极限弯矩与水平极限承载力之间近似服从线性分布，可以绘制
Figure 796698DEST_PATH_IMAGE021
包络线，并得到第一
Figure 389353DEST_PATH_IMAGE143
线性表达式
Figure 142545DEST_PATH_IMAGE144
。
（7）偏心距
Figure 509067DEST_PATH_IMAGE145
，得到第二
Figure 537066DEST_PATH_IMAGE021
线性表达式
Figure 921911DEST_PATH_IMAGE146
。
（8）将步骤（6）-（7）中两个公式联立求解，即可得到某一竖向荷载作用下，偏心距为
Figure 642742DEST_PATH_IMAGE147
时，吸力式基础所能承受的水平极限承载力
Figure 745827DEST_PATH_IMAGE148
和极限弯矩
Figure 577517DEST_PATH_IMAGE149
。
（9）计算得到复合受荷基础的安全系数，
Figure 816868DEST_PATH_IMAGE150
，
Figure 708601DEST_PATH_IMAGE151
。
本发明中未述及的地方采用或借鉴已有技术即可实现。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。
以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (6)

1.一种复合受荷吸力式基础的水平极限承载力计算方法，其特征在于，该计算方法包括以下步骤：
（1）获得吸力式基础的基础参数和土体参数，所述基础参数包括长度
Figure 92666DEST_PATH_IMAGE002
、直径
Figure 572189DEST_PATH_IMAGE003
、顶盖厚度
Figure 743407DEST_PATH_IMAGE004
、侧壁厚度
Figure 105118DEST_PATH_IMAGE005
、密度
Figure 502208DEST_PATH_IMAGE006
，所述土体参数包括有效单位重度
Figure 898554DEST_PATH_IMAGE007
、内摩擦角
Figure 240674DEST_PATH_IMAGE008
，获得吸力式基础-土体摩擦系数
Figure 89681DEST_PATH_IMAGE009
；
（2）获得已知的吸力式基础外部载荷的复合荷载参数，所述的复合荷载参数包括竖向载荷
Figure 542659DEST_PATH_IMAGE010
、水平载荷
Figure 793512DEST_PATH_IMAGE011
和弯矩
Figure 306533DEST_PATH_IMAGE012
；
（3）基于
Figure 642836DEST_PATH_IMAGE013
曲线方法，计算吸力式基础的单位长度水平土抗力
Figure 148773DEST_PATH_IMAGE014
；
（4）根据步骤（1）-（3）中的所述基础参数、土体参数、复合荷载参数以及单位长度水平土抗力，计算吸力式基础的承受的其他抗力；
（5）根据吸力式基础的承受的抗力，建立竖向力、水平力和弯矩平衡方程，计算某一转动中心深度处的吸力式基础的水平极限承载力
Figure 254132DEST_PATH_IMAGE015
和极限弯矩
Figure 938054DEST_PATH_IMAGE016
；
（6）获得多个转动中心深度处的水平极限承载力
Figure 496075DEST_PATH_IMAGE015
和极限弯矩
Figure 556435DEST_PATH_IMAGE016
，根据所述水平极限承载力
Figure 516300DEST_PATH_IMAGE015
和极限弯矩
Figure 371124DEST_PATH_IMAGE016
拟合绘制
Figure 682020DEST_PATH_IMAGE017
包络线，得到第一
Figure 31224DEST_PATH_IMAGE017
线性表达式；
（7）计算水平荷载偏心距
Figure 845596DEST_PATH_IMAGE018
，根据所述水平荷载偏心距
Figure 402479DEST_PATH_IMAGE018
得到第二
Figure 872775DEST_PATH_IMAGE017
线性表达式；
（8）对第一
Figure 71675DEST_PATH_IMAGE019
线性表达式和第二
Figure 943816DEST_PATH_IMAGE017
线性表达式联立求解，得到吸力式基础的水平极限承载力
Figure 468338DEST_PATH_IMAGE020
、极限弯矩
Figure 409618DEST_PATH_IMAGE021
；
（9）计算吸力式基础的安全系数
Figure 677788DEST_PATH_IMAGE022
。
2.根据权利要求1所述的一种复合受荷吸力式基础的水平极限承载力计算方法，其特征在于，土体为砂土的情况下，所述步骤（3）中，计算吸力式基础的单位长度水平土抗力
Figure 404436DEST_PATH_IMAGE023
具体为：
（31）根据
Figure 834280DEST_PATH_IMAGE013
曲线方法，确定砂土的水平向土抗力系数
Figure 279168DEST_PATH_IMAGE024
、
Figure 85450DEST_PATH_IMAGE025
；
（32）计算吸力式基础的单位长度水平土抗力
Figure 666604DEST_PATH_IMAGE023
的公式为：
Figure 532929DEST_PATH_IMAGE026
；
其中，
Figure 212916DEST_PATH_IMAGE027
为直径，
Figure 557309DEST_PATH_IMAGE028
为土体深度，
Figure 258549DEST_PATH_IMAGE007
为有效单位重度；
所述步骤（5）中，根据基础竖向力、水平力的平衡方程，计算吸力式基础的水平极限承载力
Figure 30196DEST_PATH_IMAGE015
具体为：
Figure 449676DEST_PATH_IMAGE029
；
其中，
Figure 597761DEST_PATH_IMAGE030
为水密度，
Figure 419086DEST_PATH_IMAGE028
为吸力式基础的转动中心深度；
根据基础顶面中心处弯矩的平衡方程，极限弯矩
Figure 548585DEST_PATH_IMAGE016
具体为：
Figure 252099DEST_PATH_IMAGE031
；
或者，土体为黏土的情况下，所述步骤（3）中，计算吸力式基础的单位长度水平土抗力
Figure 141557DEST_PATH_IMAGE023
具体为：
Figure 614127DEST_PATH_IMAGE032
；
其中，
Figure 930839DEST_PATH_IMAGE033
为常量，
Figure 121649DEST_PATH_IMAGE034
为黏土的不排水抗剪强度；
所述步骤（5）中，根据基础竖向力、水平力的平衡方程，吸力式基础的水平极限承载力
Figure 549219DEST_PATH_IMAGE015
具体为：
Figure 141874DEST_PATH_IMAGE035
；
根据基础顶面中心处弯矩的平衡方程，极限弯矩
Figure 380220DEST_PATH_IMAGE016
具体为：
Figure 792747DEST_PATH_IMAGE036
。
3.根据权利要求2所述的一种复合受荷吸力式基础的水平极限承载力计算方法，其特征在于，所述步骤（5）中，根据所述步骤（4）中解得的吸力式基础的承受的其他抗力，建立竖向力、水平力和弯矩平衡方程具体为：
由竖向力平衡建立吸力式基础竖向力的平衡方程：
Figure 24008DEST_PATH_IMAGE037
；
其中，
Figure 471170DEST_PATH_IMAGE038
为内部土体的浮重，
Figure 395264DEST_PATH_IMAGE039
为前侧的水平向土抗力
Figure 498349DEST_PATH_IMAGE040
产生的前侧竖向摩擦力，
Figure 330039DEST_PATH_IMAGE041
为后侧的水平向土抗力
Figure 818658DEST_PATH_IMAGE042
产生的后侧竖向摩擦力，
Figure 710390DEST_PATH_IMAGE043
为底部承受的竖向反力；
由水平力平衡建立吸力式基础水平力的平衡方程：
Figure 35192DEST_PATH_IMAGE044
；
其中，
Figure 670573DEST_PATH_IMAGE045
为前侧的水平向土抗力，
Figure 30010DEST_PATH_IMAGE042
为后侧的水平向土抗力，
Figure 92644DEST_PATH_IMAGE046
为底部的水平向摩擦力；
由顶面中心弯矩平衡建立吸力式基础顶面中心点处弯矩的平衡方程：
Figure 904742DEST_PATH_IMAGE047
；
其中，
Figure 78235DEST_PATH_IMAGE048
为前侧水平向土抗力
Figure 39981DEST_PATH_IMAGE040
相对于基础顶部中心点的第一弯矩，
Figure 273516DEST_PATH_IMAGE049
为后侧的水平土抗力
Figure 572911DEST_PATH_IMAGE042
相对于基础顶部中心点的第二弯矩，
Figure 550094DEST_PATH_IMAGE050
为前侧竖向摩擦力
Figure 884123DEST_PATH_IMAGE039
相对于基础顶部中心点的第三弯矩，
Figure 288560DEST_PATH_IMAGE051
为竖向摩擦力
Figure 809671DEST_PATH_IMAGE041
相对于基础顶部中心点的第四弯矩，
Figure 590545DEST_PATH_IMAGE052
为水平向摩擦力
Figure 28349DEST_PATH_IMAGE053
相对于基础顶部中心点的第五弯矩，
Figure 603686DEST_PATH_IMAGE054
为竖向反力
Figure 612094DEST_PATH_IMAGE055
相对于基础顶部中心点的第六弯矩。
4.根据权利要求1所述的一种复合受荷吸力式基础的水平极限承载力计算方法，其特征在于，所述步骤（6）中，所述转动中心深度
Figure 134342DEST_PATH_IMAGE056
，其中，
Figure 974122DEST_PATH_IMAGE057
为转动中心的深度系数，
Figure 720361DEST_PATH_IMAGE058
，根据深度系数
Figure 481644DEST_PATH_IMAGE057
的不同取值，以获得多个转动中心深度处的水平极限承载力
Figure 338741DEST_PATH_IMAGE015
和极限弯矩
Figure 518181DEST_PATH_IMAGE016
。
5.根据权利要求1所述的一种复合受荷吸力式基础的水平极限承载力计算方法，其特征在于，水平荷载偏心距
Figure 373005DEST_PATH_IMAGE018
具体为：
Figure 418321DEST_PATH_IMAGE059
。
6.根据权利要求1所述的一种复合受荷吸力式基础的水平极限承载力计算方法，其特征在于，所述步骤（9）中，计算吸力式基础的安全系数具体为：
Figure 16793DEST_PATH_IMAGE060
；
Figure 96744DEST_PATH_IMAGE061
。
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