本书注重结合深海土木工程的特点，介绍了深海土木工程领域的发展现状和前沿技术，并针对当前深海土木工程发展的局限性，创新性的提出悬置海洋中部构筑物以及深海BFRP筋区域约束混凝土技术方案。本书对于读者了解深海土木工程具有重要指导意义。可供从事深海土木工程勘察选址、设计、建造、使用、维护、管理等相关领域工程技术人员参考，也可供土木工程类高等院校师生参考。

目 录


第1章 绪论\t1
1.1 关于深海土木工程的若干概念\t2
1.1.1 建设深海土木工程的主要技术挑战\t4
1.1.2 “深海空间站”的概念\t5
1.1.3 深海土木工程的应用前景初探\t9
1.2 海洋工程环境的硏究内容和方法\t19
1.2.1 深海土木工程的海洋环境因素\t19
1.2.2 深海土木工程海洋环境的研究方法\t21
1.3 深海土木工程建筑内部的环境特点\t22
1.4 深海土木工程地下空间内部的防灾要求\t24
1.5 海洋的光学特性\t25
1.5.1 海洋光学中的常用辐射量\t25
1.5.2 表征海水光学性质的物理量\t27
1.5.3 海水体积衰减系数\t27
1.5.4 海色、水色和透明度\t29
1.5.5 水色的分布和变化\t30
1.5.6 透明度的分布和变化\t31
1.5.7 光辐射在海水中的传输\t33
1.5.8 海面的向上光辐射\t33
1.5.9 海洋光学的主要应用\t36
1.6 海洋的声学特性和水声传播规律\t38
1.6.1 海洋的声学特性\t39
1.6.2 水声传播规律\t43
参考文献\t43
第2章 深海土木工程勘察\t45
2.1 深海土木工程勘察目的与任务\t45
2.1.1 深海土木工程勘察的程序\t46
2.1.2 深海土木工程勘察的目的\t46
2.1.3 深海土木工程勘察的方法\t47
2.1.4 深海土木工程勘察的任务\t48
2.1.5 深海土木工程勘察的现状及发展趋势\t50
2.2 海洋工程测绘\t51
2.2.1 海洋工程测绘的内容与手段\t52
2.2.2 海洋工程测绘的特点\t57
2.2.3 海洋控制测量与基准面确定\t58
2.2.4 海洋定位\t59
2.3 海洋工程物探\t63
2.3.1 海洋物探的方法与设备\t64
2.3.2 海洋物探的发展趋势\t70
2.3.3 海底障碍物探测\t72
2.4 海洋工程钻探\t72
2.4.1 海洋钻探的特点\t73
2.4.2 海洋钻探设备\t75
2.4.3 海洋取土技术\t76
2.4.4 国际大洋钻探\t80
2.5 海底地貌形态\t81
2.5.1 海岸带\t82
2.5.2 大陆边缘\t85
2.5.3 大洋底\t87
2.6 海洋灾害地质调查\t90
2.6.1 海洋灾害地质分类\t91
2.6.2 典型海洋灾害地质与调查\t93
2.6.3 深海土木工程灾害性地质因素\t99
2.7 海洋工程地质评价\t99
参考文献\t102
第3章 深海岩土工程\t103
3.1 深海浅基础\t103
3.1.1 传统深海重力式基础\t103
3.1.2 深海独立基础\t106
3.1.3 深海条形基础\t106
3.1.4 深海筏形基础\t108
3.1.5 深海箱形基础\t108
3.1.6 深海组合基础\t110
3.2 深海桩基础\t111
3.2.1 深海桩基设计分析方法\t111
3.2.2 深海桩基安装与施工\t114
3.2.3 深海桩基础评价\t115
3.3 深海桶形基础\t116
3.3.1 深海桶形基础安装\t117
3.3.2 桶形基础破坏模式\t117
3.4 系泊基础\t118
3.4.1 浮式结构物\t118
3.4.2 锚泊系统\t120
3.4.3 锚的类型\t123
3.5 沉垫基础\t129
3.6 海底岩土体下挖式构筑物\t129
3.6.1 海底岩土体下挖式构筑物的抗震特性\t129
3.6.2 海底岩土体下挖式构筑物的抗爆特性\t130
3.6.3 海床开挖水下构筑物通道\t130
参考文献\t130
第4章 海洋环境与深海土木工程作用\t132
4.1 纯水的特性及海水的盐度和密度\t132
4.1.1 纯水的特性\t132
4.1.2 海水的盐度\t133
4.1.3 海水的密度和海水状态方程\t133
4.2 海水的主要热学性质和力学性质\t134
4.2.1 海水的主要热学性质\t134
4.2.2 海水的主要力学性质\t138
4.3 海水受力分析\t138
4.3.1 重力、重力场和重力势\t139
4.3.2 压强梯度力\t140
4.3.3 柯氏力\t144
4.3.4 分子黏性力和湍应力\t144
4.4 世界大洋温度、盐度、密度的分布和水团\t146
4.4.1 海洋温度、盐度和密度的分布与变化\t146
4.4.2 海洋水团\t151
4.5 海洋环流\t153
4.5.1 大洋环流\t153
4.5.2 近海环流\t162
4.5.3 海洋环流的数值模拟\t164
4.6 海洋跃层\t166
4.6.1 跃层形成的原因\t166
4.6.2 海水混合\t167
4.6.3 跃层的示性特征\t171
4.6.4 跃层的分类\t172
4.7 海洋锋\t174
4.7.1 海洋锋的概念及其研究意义\t174
4.7.2 海洋锋的类型和强度\t175
4.7.3 海洋锋的分布\t176
4.8 中尺度涡\t177
4.8.1 中尺度涡的类型\t177
4.8.2 中尺度涡的观测与研究\t178
4.9 海洋内波\t180
4.9.1 海洋内波的波速和频率\t181
4.9.2 海洋内波的传播\t182
4.9.3 海洋内波的观测\t183
4.10 结构、海浪与海床共同作用分析\t184
4.10.1 海洋土木结构与海洋环境相互作用特点\t184
4.10.2 海水—海床相互作用分析\t186
4.10.3 波浪对海洋工程结构物作用分析\t187
4.10.4 波浪对结构物作用的频域分析方法\t187
参考文献\t190
第5章 深海土木工程材料与防腐\t194
5.1 概述\t194
5.1.1 深海土木工程材料分类\t194
5.1.2 海洋环境作用等级\t194
5.1.3 海洋土木工程材料现场破坏特点\t195
5.2 深海土木工程混凝土结构钢筋的锈蚀\t198
5.2.1 钢筋锈蚀机理\t199
5.2.2 引起钢筋锈蚀的氯离子临界浓度\t202
5.2.3 氯离子在材料中的迁移方式\t204
5.2.4 混凝土中离子迁移的主要影响因素\t206
5.3 深海土木工程结构腐蚀问题\t208
5.3.1 管道腐蚀类别及腐蚀机理\t209
5.3.2 已有防腐技术\t209
5.3.3 深海环境下金属结构腐蚀问题的研究新进展\t211
5.4 纤维增强复合材料深海及水下结构的简化水-力耦合模型\t213
5.5 深海土木工程FRP筋混凝土材料性能抗弯性能研究\t213
5.5.1 试验方案设计与构件制作\t214
5.5.2 试验过程及试验现象\t217
5.5.3 试验结果\t221
5.5.4 数值模拟分析\t237
5.5.5 BFRP筋区域约束混凝土梁抗弯性能总结和分析\t246
5.6 BFRP筋区域约束混凝土梁抗剪性能试验\t250
5.6.1 试验方案设计及构件制作\t250
5.6.2 试验过程及试验现象\t254
5.6.3 试验结果分析\t260
5.6.4 应用前景分析\t281
参考文献\t281
第6章 典型深海土木工程结构\t284
6.1 深海球形压力壳\t284
6.1.1 几何和材料\t284
6.1.2 几何理想壳体的屈曲\t285
6.1.3 几何缺陷壳体的屈曲\t287
6.2 深海工程浮式网架结构单元\t289
6.2.1 模型结构\t289
6.2.2 荷载状况\t290
6.2.3 约束及边界条件\t292
6.2.4 结果及其分析\t292
6.3 船型桁架结构深海养殖渔场研究现状\t296
6.4 深海网箱结构\t298
6.4.1 深海网箱结构设计案例\t299
6.4.2 细长杆件受力及渔网模型模拟\t299
6.4.3 柔性结构上的剖面载荷\t300
6.4.4 莫里森载荷公式\t300
6.4.5 渔网模型模拟\t300
6.5 深海中部悬置构筑物\t301
6.5.1 构筑物材料和形状\t301
6.5.2 单向流固耦合\t302
6.5.3 双向流固耦合\t311
6.5.4 缆绳布置方式数值模拟分析\t337
6.6 水动力模型试验\t377
6.6.1 试验设计\t377
6.6.2 图像处理方法\t380
6.6.3 流速对模型水动力特性影响\t381
6.6.4 重量对模型水动力特性的影响\t388
6.6.5 形状对模型水动力特性的影响\t398
6.6.6 体积对模型水动力特性的影响\t403
参考文献\t409
第7章 深海土木工程施工技术展望\t414
7.1 复杂深海工程地质原位长期监测系统研发与应用\t414
7.2 深海空间站建设\t415
7.3 深海水下生产技术\t415
7.4 大洋采矿技术\t418
7.4.1 深海采矿系统的技术方案\t418
7.4.2 深海采矿系统的组成\t420
7.5 海工结构破损修复两种模式的竞争分析博弈模型及定价策略\t425
参考文献\t426