本书针对我国码头、防波堤和海上风电基础等常用近岸结构面临的结构-地基土相互作用关键技术问题，提出基于状态相关的近岸地基土静止土压力理论、砂土本构理论及近岸地基土-结构接触理论，并以此为基础，详细论述了结构-地基土状态相关系列理论在深水板桩结构、桶式基础防波堤结构及海上风电筒型基础方面的推广和应用，对于指导我国近岸结构及岩土技术与实践具有重要参考价值。
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1983.9-1987.7 河海大学农水系 工程地质与水文地质 学士
1987.9-1990.7 南京水利科学研究院 岩土工程 硕士
1997.9-2001.1 香港科技大学土木系 岩土工程 博士1990年至今 南京水利科学研究院工程师、高级工程师、教授级高工岩土工程中国水利学会岩土力学专业委员会主任，中国土木工程学会土力学与岩土工程分会土工测试专委会主任，水文水资源与水利工程国家重点实验室副主任
目录
第1章 我国近岸工程实践概况 1
1.1 近岸工程实践历程与趋势 1
1.1.1 近岸码头工程 1
1.1.2 近岸防波堤工程 2
1.1.3 近岸海上风电工程 3
1.2 近岸工程的难点与挑战 7
1.2.1 近岸结构-地基土相互作用数值仿真 7
1.2.2 近岸结构-地基土相互作用物理模拟 8
1.2.3 近岸结构-地基土相互作用现场监测 9
1.3 近岸结构及岩土技术的创新发展与方向 10
第2章 状态相关近岸地基土静止土压力理论 13
2.1 砂土静止土压力系数离心测试技术 13
2.1.1 离心模拟的基本原理和相似准则 13
2.1.2 离心模型试验静止土压力系数测定 14
2.1.3 试验结果分析 20
2.2 砂土静止土压力系数计算模型 22
2.2.1 砂土三轴固结排水试验 22
2.2.2 砂土静止土压力系数计算模型的建立 24
2.3 相对密实度、颗粒粒径和颗粒级配对砂土K0 的影响分析 26
2.3.1 离散元模拟 26
2.3.2 相对密实度对砂土K0 的影响分析 32
2.3.3 颗粒粒径对砂土K0 的影响分析 34
2.3.4 颗粒级配对砂土K0 的影响分析 37
2.4 状态相关近岸地基土静止土压力传递机制 38
2.4.1 相对密实度对静止土压力系数的影响分析 38
2.4.2 颗粒粒径对静止土压力系数的影响分析 44
2.4.3 砂土颗粒微结构受力传递机制 48
第3章 状态相关砂土本构理论 54
3.1 不同应力路径下砂土状态相关本构模型 54
3.1.1 砂土状态相关剪胀理论 54
vi 中国近岸结构及岩土技术与实践
3.1.2 砂土屈服准则 55
3.1.3 砂土流动法则 56
3.1.4 砂土硬化规律 56
3.1.5 砂土状态相关本构模型及数值实现 57
3.2 考虑颗粒破碎的珊瑚砂状态相关本构模型 63
3.2.1 珊瑚砂临界状态 64
3.2.2 珊瑚砂状态参量 69
3.2.3 珊瑚砂剪胀方程 70
3.2.4 珊瑚砂状态相关本构模型 71
3.2.5 珊瑚砂三轴试验模拟 72
第4章 状态相关近岸地基土-结构接触理论 76
4.1 大型砂土-钢界面循环剪切特性试验 76
4.1.1 试验概况 76
4.1.2 试验结果分析 78
4.2 砂土-钢界面摩擦特性及非线性损伤静力接触模型 85
4.2.1 试验概况 85
4.2.2 砂土状态对界面摩擦系数的影响 87
4.2.3 桩表面粗糙度对界面摩擦系数的影响 89
4.2.4 桩-土界面非线性损伤接触模型 91
4.3 砂土-钢界面动剪切模量、阻尼比影响因素及表征模型 94
4.3.1 剪切位移幅值的影响 94
4.3.2 相对密实度的影响 98
4.3.3 粗糙度的影响 99
4.4 砂土-钢界面循环软化特性及表征模型 101
4.4.1 基本模型 101
4.4.2 相对密实度的引入 103
4.4.3 粗糙度的引入 104
4.5 考虑循环软化及阻尼比效应的界面动力接触模型 105
4.5.1 基本假定 105
4.5.2 考虑循环软化的骨架曲线构造 107
4.5.3 考虑阻尼比修正的滞回圈构造 109
4.5.4 相对密实度的引入 112
4.5.5 粗糙度的引入 115
4.5.6 模型验证 117
第5章 深水板桩结构的创新与发展 120
5.1 粉砂质地区深水板桩码头的研发与应用 120
5.1.1 5 万～20 万吨级板桩码头新结构 120
5.1.2 深水板桩码头离心模拟技术 121
5.1.3 深水板桩码头土压力模型和计算方法 123
5.1.4 深水板桩码头结构土压力现场监测 127
5.2 淤泥质地区深水板桩码头的研发与应用 129
5.2.1 淤泥质地区深水板桩码头新结构 129
5.2.2 固化淤泥地基板桩码头组合结构受力变形机理 131
5.2.3 复合地基板桩组合结构的设计与计算 142
5.2.4 框桶式码头结构的承载力计算方法 146
5.2.5 淤泥质地区深水板桩码头结构精细化现场监测 149
5.3 珊瑚砂地区深水板桩护岸的研发与应用 155
5.3.1 珊瑚砂地基深水板桩护岸离心模型试验 156
5.3.2 珊瑚砂地基深水板桩护岸结构受力变形特性 161
5.3.3 珊瑚砂地基深水板桩护岸结构工作性能现场监测 162
第6章 桶式基础防波堤结构的创新与发展 168
6.1 桶式基础椭圆形对称防波堤结构的研发与应用 168
6.1.1 椭圆形对称防波堤结构的受力与变形特性 168
6.1.2 椭圆形对称防波堤结构简化计算模型 178
6.1.3 椭圆形对称防波堤结构稳定性验算方法 179
6.2 桶式基础偏心非对称防波堤结构的研发与应用 181
6.2.1 回填作用下偏心非对称防波堤结构变形稳定特性 181
6.2.2 堆载作用下偏心非对称防波堤结构变形稳定特性 187
第7章 海上风电筒型基础的创新与发展 190
7.1 筒型基础下沉过程与贯入阻力 190
7.1.1 基于弹塑性大变形的筒型基础下沉过程数值模拟方法 190
7.1.2 筒型基础沉贯过程受力特性 197
7.1.3 筒型基础贯入阻力影响因素 201
7.1.4 筒型基础贯入阻力计算方法 217
7.2 筒型基础静动力承载特性 224
7.2.1 风浪流复杂海况下筒型基础承载特性离心模型试验 224
7.2.2 筒型基础承载特性及抗倾抗滑稳定分析方法 235
7.2.3 风浪流复杂海况下筒型基础结构动力响应特性 249
参考文献 264
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