简介：摘要：沙滩上的沙堡时刻遭受着海水的冲刷，沙堡基础抵抗海水冲刷的能力至关重要。一方面，海水在冲刷过程中会受到来自沙堡基础的绕流阻力和形状阻力。根据作用力和反作用力定理，海水也会对沙堡基础产生冲击力。另一方面，海水会对沙堡基础进行渗透。这些都会对沙堡基础产生破坏，影响沙堡的使用寿命。本文利用海水受到的阻力和在海水冲刷一个周期内沙堡基础中海砂的平均内摩擦角建立了沙堡基础的稳定性综合评价模型。本文计算了海水冲刷不同形状的沙堡基础时受到的阻力和沙堡基础在海水冲刷后的含水率。根据内摩擦角与含水率的关系，得到了不同形状的沙堡基础在海水冲刷后的内摩擦角。经过分析评价，筛选出沙堡基础的最佳三维形状，即圆台形的沙堡基础。同时利用Ansys workbench对正方体形和圆台形基础的海水冲刷进行仿真模拟，验证了本文模型的可靠性。在一个周期中，海水对圆台形沙堡基础的海水渗透量为0.0996m 。依据拟合出的内摩擦角与含水率的关系，当沙堡基础的最初含水率为12.22%时，可以使圆台形沙堡基础的平均内摩擦角最大，即为最佳含水率。此时的水砂混合比为3:22。考虑雨水对沙堡基础侵蚀，雨水对沙堡基础的侵蚀包括雨水对沙堡基础的渗透和雨水对沙堡基础的冲刷。本文计算出正方体形沙堡基础单位时间内的雨水渗流量为0.06m 。计算出圆台形基础的单位时间内的雨水渗流量为0.10585m 。再结合海水对正方体形和圆台形基础的渗透量，得到在海水冲刷一个周期中正方体形基础和圆台形基础的平均内摩擦角。利用Ansys workbench对正方体形基础和圆台形基础的雨水冲刷模型进行仿真模拟，发现圆台形基础受到的冲刷力比正方体形基础受到的冲刷力小得多。经过对正方体形和圆台形基础的综合评价分析，圆台形基础的稳定性比正方体形基础的稳定性好，即圆台形为最佳三维形状。