(1) 建立了考慮地基液化和大變形效應的工程力學計算模型。
(2) 揭示了惡劣海洋環境下深水海洋平臺沉箱結構地基破壞機理。
(3) 建立了復合加載模式下深水海洋平臺沉箱結構地基的極限荷載包絡圖。
(4)提出了多種防控措施。

本文作者采用數值仿真試驗方法,建立吸力式桶形基礎與海床地基整體模型,研究地震波加載全過程中海床砂土地基的孔隙水壓力升降規律,揭示吸力式桶形基礎影響飽和砂土抗液化性能的作用機制;研究不同的循環單向力作用時吸力式桶形基礎的承載特性,提出桶體達極限承載狀態時的取值標準;揭示不同復合循環加載條件下吸力式桶形基礎失穩破壞的機理,研究吸力式桶形基礎在不同長徑比情況下破壞包絡面的差異性;提出砂土中幾何尺寸對螺旋錨基礎上撥承載特性的影響,並推求得到了螺旋錨基礎的抗撥承載力計算公式。通過對海洋環境條件作用下深海工程結構穩定性的基礎理論研究與評價分析,對於保障我國的深海資源開發工作平臺建設與安全運營及長遠發展具有重要的戰略意義。
本書在地質災害分析、數值計算理論、風險分析與評估、工程建設等多方面的介紹具有獨到之處,揭示了海洋惡劣環境下吸力式桶形基礎的失穩破壞機理與評價方法,為該方向的研究者提供了理論基礎與新施工技術。
本書適用於從事海洋工程設計、施工、監理、研究等領域教學、科研與開發的教師、學生、研發人員等廣大讀者。

武科，山東大學副教授，岩土工程專業博士。主要從事地下工程結構穩定性與災變機理、土木工程基本理論與數值分析等方面的科研與教學工作。作為負責人主持了國家自然科學基金1項、山東省自然科學基金2項、2018年度山東省重點研發計劃項目1項，其他省部科研項目6項，企事業委托的橫向科研項目20餘項。另外，作為主要參與人員完成了10餘項國家、省部與企事業單位委托的科研課題。作為第D一作者發表高質量科研論文40餘篇(SCI檢索10篇，EI檢索的27篇)，專著5項，發明專利7項，實用新型專利11項，國家計算機軟件著作權登記9項。指導畢業碩士研究生5名，協助指導碩士研究生3名、博士研究生1名。

目錄
前言
第1章 概述 1
1.1 研究意義 1
1.2 國內外研究現狀 2
1.3 主要內容 9
第2章 海洋砂土動力學特性分析 11
2.1 試驗設備簡介 11
2.2 試驗條件 14
2.3 試驗目的 17
2.4 試驗方法 18
2.5 橢圓應力路徑條件下飽和砂土的動強度特性研究 23
2.6 均等固結條件下的孔隙水壓力增長模式 31
第3章 吸力式桶形基礎動力響應分析理論 35
3.1 土體動力本構模型 35
3.2 砂土液化理論 37
3.3 地基極限承載力與破壞包絡面理論 39
第4章 地震荷載下桶形基礎對砂土抗液化性能的影響 41
4.1 芬恩土體液化本構模型 41
4.2 海洋桶形基礎數值分析模型 42
4.3 海床砂土地基中孔隙水壓力分布特性 44
4.4 海床砂土地基的沉降變形規律 47
4.5 海床砂土地基的應力分布規律 48
第5章 單一循環荷載作用下桶形基礎承載性能研究 50
5.1 桶形基礎豎向循環荷載作用下的極限承載力 50
5.2 桶形基礎水平循環荷載作用下的極限承載力 53
5.3 桶形基礎在循環彎矩作用下的抗彎極限承載力 58
5.4 桶形基礎在循環扭剪力作用下承載特性分析 59
第6章 復合循環荷載作用下桶形基礎承載性能研究 61
6.1 V-H 復合循環加載下桶基承載特性 61
6.2 V-M 復合循環加載下桶基承載特性 65
6.3 H-M 復合循環加載下桶基承載特性 68
6.4 V-H-M 復合循環加載下桶基承載特性 72
第7章 深海軟土地基新型基礎承載特性研究 74
7.1 條形錨板基礎承載特性分析 74
7.2 軟土地基防沉板的上撥特性研究 80
7.3 黏土中螺旋錨基礎上撥承載特性 91
第8章 深海工程結構地基穩定性評價方法 97
8.1數值實施方法 97
8.2 復合加載模式下吸力式桶形基礎穩定性評價 98
8.3 變值復合加載模式下吸力式桶形基礎穩定性評價 104
8.4 工程驗證 106
第9章 展望 110
參考文獻 111

前言
當今世界主要依靠石油、煤炭等傳統能源,但煤炭作為能源被廣泛使用已有上千年,石油開采也有近一百六十多年的歷史。石油、煤炭等能源屬於不可再生資源,不僅存儲量有限,而且使用時會嚴重污染環境。進入21世紀以來,人們逐漸意識到能源短缺會對當下及未來的發展造成極大的制約。然而,總面積約為3.6億平方千米(約占地球表面積的71%)的海洋,蘊藏著豐富的資源。與陸地資源開發不同,海洋資源開發首先必須克服海洋環境(海水、海浪、海流、風暴、軟弱地基等)對工程實踐帶來的各種潛在影響。工程實踐表明,深海工程災難性事件,如平臺傾覆、斷裂洩漏、失控漂移及踫撞等,往往在極端海洋環境條件(如臺風、內波、畸形波等)下發生。因此,如何高效、可持續地開發深海資源,並保護我國沿海環境,保障我國深海資源安全,維護國家海洋資源權益,已經成為我們海洋工程亟待解決的重大問題。通過對海洋環境條件作用下深海工程結構穩定性的基礎理論研究與評價分析,對於保障我國的深海資源開發工作平臺建設與安全運營及長遠發展具有重要的戰略意義。
為此,本書作者采用數值仿真試驗方法,建立吸力式桶形基礎與海床地基整體模型,研究地震波加載全過程中海床砂土地基的孔隙水壓力升降規律,揭示吸力式桶形基礎影響飽和砂土抗液化性能的作用機制;研究不同的循環單向力作用時吸力式桶形基礎的承載特性,提出桶體達極限承載狀態時的取值標準;揭示不同復合循環加載條件下吸力式桶形基礎失穩破壞的機理,研究吸力式桶形基礎在不同長徑比情況下破壞包絡面的差異性;提出砂土中幾何尺寸對螺旋錨基礎上撥承載特性的影響,並推求得到了螺旋錨基礎的抗撥承載力計算公式。為工程穩定性及地層控制效果的評價提供理論依據,為同類工程提供參考和奠定理論基礎。
感謝碩士研究生王景琪、羅浩天、厲雅萌在本書數值計算與試驗方面所做的工作。
由於作者水平所限,書中錯誤和不妥之處在所難免,敬請讀者提出寶貴意見。
著者
2020年8月