随着港口工程的迅速发展,工程实践对港口工程的设计、施工和安全性提出了更高的要求。利用离心模型试验进行港口工程结构物的变形分析是一个非常有效的手段,但是其预测的变形与实际情况存在差别。为了合理有效地应用土工离心模型试验结果进行港口工程设计,在国家自然科学基金(50679035)的支持下,本文就如何评价离心模型试验变形预测结果以及分析港口工程的地基和结构变形的进行了初步的研究。本文以某粘性土地基上重力式沉箱码头为研究对象,开展了离心模型试验和有限单元法数值分析研究。1)首先进行了三组粘性土地基上重力式沉箱码头离心模型试验。考虑不同离心模型比尺,不同地基土密度下,地基预固结方式和沉箱后土体填筑方式等条件下,挡土墙和地基的变形特征,并进行了分析比较,总结出比较合理的试验方法和试验步骤。2)以非线形有限元程序ABAQUS为平台,建立了沉箱挡土墙-砂垫层-地基体系固结变形问题的数值模型。分别以重力式沉箱码头的离心模型试验和工程原型为分析对象,以离心加速度增长和码头高度增长为加荷方式,对离心模型试验过程和码头的施工过程进行了数值模拟。一方面补充、完善和合理的解释了离心模型试验的结果,另一方面综合对比了多种条件下码头和地基的变形情况,并探讨了地基土模量、淤积土的开挖深度对变形的影响,分析了施工过程中和竣工后的超静孔隙压水压力的变化和变形规律。这些工作为合理评价离心模型试验变形预测结果以及分析港口工程的地基和结构变形进行了一个初步的尝试。