海岸带是陆地与海洋相互作用的地带,是海岸线向陆、海两侧扩展一定宽度的带状区域,同时也是海洋开发经济发展的重要基地。生态环境却较为脆弱,极易遭受风暴潮、海平面上升及人类活动等影响发生侵蚀,从而给沿岸居民的生产及生活等造成严重危害,致使沿海地区的工厂坍塌、道路中断、海岸防护林遭破坏以及盐田、农田被海水淹没等。因此,针对砂质海岸开展海岸防护措施研究对于保护海岸带地区免遭破坏具有重要的现实意义。本文选取了莱州湾典型侵蚀砂岸-石虎咀区域为研究对象,通过实地考察及理论方面的分析研究,综合考虑了施工可行性和费用等方面确定选用新型浮式防波堤即“π”型浮式防波堤进行海岸侵蚀防护。浮式结构相比较传统重力式结构具有重量轻、对地基要求低、安放简单、造价较低、海水交换能力强、不会改变水流方向和对生态环境影响小等方面的优点,是一种对生态环境友好、造价低廉的具有发展潜力的结构型式。通过阅读文献和查找资料,对研究区域海洋水动力条件进行了研究,掌握了研究区域的海洋动力特征并统计计算了风、波浪、潮汐等要素。分别对反射型结构与摩擦型结构的消波性能及其运动响应进行分析。讨论了浮式防波堤的三维势流理论和水动力性能理论等并对其推导计算。基于当地环境特点和浮式防波堤相关理论,分别从长度、宽度、吃水深度、系泊系统及材料等方面设计浮式防波堤。新型浮式防波堤采用钢筋混凝土材料,采用三段式连接,为增强结构的迎波面积,向下延长增加了两块挡板,挡板长度为1m,宽度0.2m。从而最终设计结构为“π”型浮式防波堤。系泊缆采用合成纤维绳,其能够承受较大的断裂荷载,沿长度方向每隔24m设置一个系泊缆绳,单个浮式防波堤共设8个,每侧4个,对称分布。分别计算分析了防波堤的浮力、重力和系泊力等,其中在波峰和波谷单独作用下可求得结构的浮力,通过受力分析求得重力和系泊力,由结果可看出结构所受的浮力远大于重力,因此结构能够漂浮在水面,在极端环境下系泊缆的受力能够满足要求,进一步从造价及工程经验方面研究了浮式防波堤的可行性。应用ANSYS软件进行数值模拟,在WORKBENCH中的Hydrodynamic Diffraction和Hydrodynamic Response模块对“π”型浮式防波堤进行建模计算分析。研究了“π”型浮式防波堤的不同来浪方向的运动响应,六个方向的响应幅值及其透射系数,并与传统箱型浮式防波堤进行对比分析,得到新型结构具有更好的消波性能。进一步分析结构在波浪(分别考虑规则波和不规则波)、风等作用下的运动响应和系泊受力情况,数值计算结果表明设计结构能够满足极端环境下的要求,对当地海岸防护具有可行性。