1.目的及意义：防波堤是为阻断波浪的冲击力、围护港池、维持水面平稳以保护港口免受坏天气影响、以便船舶安全停泊和作业而修建的水中建筑物。它是港口工程的重要组成部分,在港口工程建设成本中占有很高的比例,在港口中建设防波堤可以起到防御波浪、冰棱的袭击，保证港内水域平稳，为船舶提供平稳、安全的停泊和作业条件.对砂质或泥质海岸来说，也可以减少或阻止泥沙进港，减轻港内淤积，保证港内水深,堤内侧可兼作码头，或安放系锚设备，供船舶停靠，节省投资。防波堤一旦遭到破坏,后果非常严重。直立式防波堤是最常用的外海防护建筑物和护岸建筑物之一，是一种重要的防波堤结构形式,作用于它的主要荷载是波浪力，由于其堤身整体性好，水上安装工作量小，不需要大型起重设备，施工进度快，箱中填以砂砾可降低造价等优点，近些年来，在海港工程建设中应用非常广泛。研究直立式防波堤的可靠性具有很高的理论意义和工程价值.

黄岐渔港位于福建省连江县黄岐半岛南侧的黄岐湾内，地理坐标为北纬 26。1915，东经119。533 ，与马祖列岛有一水之隔，最近点相距约 有8000多米，是连江县的重点渔港，也是连江县对台交往的重要口岸之一．根据规划,黄岐渔港经济区位于连江县黄岐半岛的中心地带,黄岐渔港坐北朝南，港内水域规划面积 50~60万平方米 ，水深条件较好，东、北、西三面环山，南面开敞向海，强风向和主波向均为 SSE向，为了更好的保护黄岐渔港，防止港口受到强浪、强风的作用从而影响港口的正常作业和港口的建设与防护，拟建设黄岐渔港护港直立式防波堤，使港口能更好、更迅速的发展。

2. 国内的研究现状：目前在国内中关于直立式防波堤设计的研究并不多，其中大多数的文献是从直立式防波堤的可靠性、影响因素、波浪对防波堤的作用等方面进行研究分析，其中谢世楞^【1】关于直立式防波堤设计的研究，主要是浅水坦波的立波作用力，堤身缝隙中的波浪浮托力，斜向波的作用力，不规则波的波浪力，削角直立堤的合理断面设计，堤前护底宽度的确定，堤头的稳定性问题的探讨与研究。而在谢怀东^【2】对黄岐渔港防波堤设计中，作者根据施工环境条件，国内外的技术对比，投资资金的状况对黄岐渔港的防波堤设计进行研究，提出了新型透空式防波堤的设计。

对于直立式防波堤的可靠性的问题的分析，谢世楞和刘颖^【3】两人利用规则波浪力试验和统计分析的结果，探讨了直立式防波堤的可靠性设计方法，第一是利用直立堤不规则波浪力的试验资料，得到了适用于可靠度分析的波浪力计算公式，以及相应的不定性系数。 然后对特定地点的波浪进行观测，得到了观测资料，可算出作用在直立堤上的年最大波浪力系列，进而得出波浪力的长期分布概型，通过对我国南、北五个地点以及明、暗基床两种堤型波浪力的频率分析，对数-正态曲线和极值 I型曲线可以用来描述波浪力的长期分布，通过对典型的明、暗基床直立堤的可靠度分析，得出了可靠指标口与常规设计方法安全系数 K 间的对应关系。还有张磊等^【4】在相关的文献中表明，防波堤所受主要荷载为水平波浪力及波浪浮托力，计算可靠度应考虑两者的相关性。他们以秦皇岛直立式防波堤为例，用二维Cop— ula分布计算防波堤的可靠度，并与Jc独立法、Jc相关法进行了比较，结果显示：用Copula分布计算的结构可靠度指标远小于JC独立法计算结果，与JC相关法接近。此外还有张向东等人^【5】以秦皇岛港燃料油基地的直立式防波堤为例，采用JC法、映射变换法度Monte Carlo模拟等方法分别计算了摩擦系数f．自重G及其引起的稳定力矩M_G。用作衡量定值和变量时直立式防波堤滑移滑、倾斜的指标,探讨了结构自重及摩擦系数作变量对直立式防波堤可靠度的影响。

而在对直立式防波堤的其它研究中，宋军港，徐文琦等^【6】基于青岛崂山前海直立式防波堤兼码头工程的设计，为了确定了断面尺度、堤顶高程和越浪量等设计参数，采用用规范计算值与断面物理模型试验数据对比分析的方法。为了对挡浪墙的外形尺度和护底宽度进行优化，进行多组试验，并对试验数据进行分析，通过增大护底块体重量的方式有效地减小护底长度，运用试验手段对于设计规范的护底相关规定做出了有益的探索和补充，给我们设计和改进深水直立式防波堤提供了借鉴。于龙基等^【7】以Ｎａｖｉｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ方程为控制方程，并运用 ＶＯＦ方法追踪自由液面，由连续性方程和动量方程推导出源函数 。利用非线性波浪理论和 ＵＤＦ对ＦＬＵＥＮＴ进行二次开发，在数值水槽的各个功能区将不同的源项添加到动量方程中，实现动量源造波和消波的功能，并应用于直墙防波堤上波浪压力的数值模拟，分析了造波和消波的有效性，对直立式防波堤波浪力进行了数值研究。王元战等^【8】主要研究了破碎波冲击对直立防波堤振动—滑移运动的影响，他们运用相应的分析方法、试验并预测特殊波浪力作用下防波堤可能出现的滑移量，还分析了沿基床顶面的滑移对沉箱位移、摇摆角、滑移力和倾覆力矩的影响。陈杰等人^【9】通过实验，研究直立式防波堤口门区的冲刷与海啸的关系，揭示了最大局部冲刷深度与海啸波波高、防波堤尺寸、口门距离的内在关系。

除了以上的研究，还有曹义国，夏俊桥^【10】连云港徐圩港区直立式防波堤工程采用一种新型桶式结构，为我们对直立式防波堤的设计提供了借鉴。朱洋立与胡金芝^【11】提出在防波堤设计中要考虑波浪的随机性和防波堤运动的动力特性，简化考虑结构与地基土之间的相互作用，为今后防波堤结构合理、经济的动力设计方法提供理论参考和科学依据。

3.国外研究现状：针对现行设计方法不能预测和解释防波堤发生灾害性破坏的可能性的不足，欧盟1996-1999年第三期海洋技术计划MASTIII提出直立堤的概率设计工具研究项目，主要目的是为了深入了解防波堤损坏机理，提出预防措施。该项目从水动力特性、地基基础、结构和概率理论四个方面开展工作。首先确定破坏模式，再建立极限状态方程，然后确定随机参数和计算模式的不确定特征，再者将不确定性引入极限状态方程，又按水准Ⅱ/Ⅲ分析每一破坏模式的出现频率，故障树分析(不同破坏模式的相关分析)，确定系统的失效概率，最后系统优化，本项目成果提供了一套不同波浪和结构尺度下波浪力计算方法和概率分布，防波堤破坏模式，结构动力响应和失效概率分析的完整方法。在PROVERBS项目之前，世界航运协会常设委员会开展了以分项系数为基础的防波堤设计方法研究，出版了设计标准PIANC PTCⅡ. Burcharth (1998，2000)和Srensen分别介绍了用这一标准进行直立堤、斜坡堤设计的方法。

Lamanto T等^【12】研究了一种经验公式，用于确定双臂透水直立式防波堤的摩擦系数，通过实验和已公布的结果进行比较，评价了该公式的有效性，结果表明，所提出的经验公式可以有效的应用于双壁的摩擦系数的直接评估。N. Tofany等人^【13】在波浪活动对直立式防波堤覆盖和冲刷的影响中，通过数值研究，研究了波浪活动对直立式防波堤溢水和冲刷的影响，在沿海地区防波堤的设计过程中具有一定的参考价值。Yanira Guanche等人^【14】对结构稳定性的研究，提出了一种混合方法，将波浪条件转换成作用于垂直结构的波力，并在其周围冲刷，此种方法证实了开发方法在垂直防波堤上重建时间序列稳定性参数的能力。Abbas Yeganeh-Bakhtiary等人^【15】提出了一种二维Reynolds Averaged Navier–Stokes 模型，以模拟入射波与直立式防波堤的相互作用过程中的水动力过程，数值模型考虑了波浪覆盖的完全和部分驻波情况，为垂直防波堤附近的湍流场进行了描述。