我国拥有300万平方公里的海域面积，大陆岸线长达1.8万公里，岛屿岸线长达1.4万公里。海岸线附近海域，是人类活动强烈的影响区域。近海的典型特点是海底第四纪沉积物深厚且一般较松软。由于海水深度浅，近海波浪对第四纪海床沉积物以及其上的结构物的作用和影响异常强烈。近20年来，我国在近海建设了大量的海洋结构物，如防波堤，风力发电机，石油平台，海底管线。目前，几乎所有的东部沿海城市都有防波堤建设，用于保护商业港口、军事舰艇基地、深水航道。2010年，我国第一个大型近海风力发电厂—上海东海大桥海上风电场（装机10.2 万千瓦）建成投产，为上海世博会提供绿色能源；到2015年，我国已经实现海上风电并网装机5000兆瓦；到2020年，海上风电并网装机将达30000兆瓦（国家能源局规划）。“十二五”末，我国已建成海底油气管道近万公里，其中约4000 公里在南海海域。如何评价和保证这些近海结构物在服役期间的安全稳定性是一个非常重要的工程问题。
在近海海域，海洋结构物所处的外动力环境与陆地结构物有着天壤之别。海洋结构物除了要经受风荷载，可能的地震荷载，还要经受无休止的常规波浪荷载，以及经常出现的热带风暴/台风荷载作用，和可能的地震引发的海啸作用。而且近海结构物的海床地基基本上处于近饱和状态，其稳定性远不如陆地建筑物地基。所以近海结构物在各种水动力、近海地震条件下极容易发生失稳破坏。近几年亚洲地区就发生了几起典型的近海结构物失稳破坏的事例。如2011年311 太平洋大地震所引发的大海啸就因地基失稳彻底摧毁了日本岩手县釜石港号称“世界第一”的防波堤，导致釜石市市区被海水吞没，近千人死亡。2010 年9 月7 日，山东东营胜利油田在渤海湾浅海海域（水深7m）作业的3 号钻井平台受到热带风暴“玛瑙”的侵袭（最大浪高近5 m）后第二天发生失稳倾斜，导致2 人死亡/失踪。2013 年11 月超级台风“蝴蝶”在海南省登录，造成刚刚建成的三亚亚龙湾海军航母基地港口内的深水防波堤大面积失稳破坏。因此揭示近海结构物在环境荷载作用下的动态响应特征，发展评价稳定性的分析方法，和开发可靠的分析计算模型具有重要的科学、工程研究意义。
在近海区域建成的海洋结构物，和孔隙介质海床以及海洋波浪实际上是一个高度非线性的耦合相互作用系统；表现为波浪作用力会使结构物发生振动，振动的结构物一方面可以对波浪传播有一定的影响，另一方面会对其下的海床地基施加循环作用力；波浪在孔隙海床上传播，不仅在海床上施加动水压力，而且和海床内的孔隙水之间有着强烈的相互交换作用，因而波浪的属性也发生变化。由于受到当时技术手段的限制，前人的研究基本上都采用非耦合模型来简化研究海洋波浪-海床-结构物的相互作用问题，即将波浪和海床-结构物系统分开，波浪的传播中不考虑海床的存在和影响；所以发展一种用于波浪-海床-结构物相互作用的耦合模型，并且采用这种模型评价海洋结构物在设计极端波浪作用下的安全稳定性具有显著的迫切需求。
海洋岩土工程中，计算流体动力学式现今一种不可缺少的，必须的手段和工具，主要研究近海海域内各种波浪的传播规律与特性，以及研究近海结构物与海洋波浪、海流、还有空气流之间的作用，如破碎、冲击、冲刷、湍流、涡激振动等复杂现象。近海结构物的工程设计、稳定性评价工作中更加关注的是波浪、海流、风对结构物冲击作用力、对海床地基的冲刷等问题。
目前研究小组主要以开源的CFD计算软件OpenFoam为平台，或者以求解VARANS（体积平均雷诺数平均Navier-Stokes）方程的CFD求解器COBRAS为计算工具，研究极端天气中大波浪对近海结构物（如防波堤、海底管线、采油平台、风力发电机）以及海床地基的冲击作用力，为评价近海结构物在极端设计波浪条件下的安全稳定性提供重要的水动力荷载条件输入。
我国是一个多珊瑚岛礁的国家，在南海分布约300多个由珊瑚礁构成的岛、礁、滩、沙和暗沙，总面积约165km²。南海对我国具有重要的战略性意义，其是我国最重要的经济贸易通道，我国60%的对外贸易货物都需要通过南海；也是我国重要的能源运输生命线，中东石油绝大部分通过南海到达我国。同时南海具有非常丰富的渔业资源和油气资源，每年出产石油约1.6亿吨(相当于4个大庆油田)。然而我国在南海的开发程度还较低，油气主要被他国开采。为宣示我国领土主权和海洋权益，今后南海将是我国海上采油和资源开发的重点区域，大量的海洋结构物将会建设在岛礁或其附近；例如，中国的石油公司目前在西沙海域找到一系列的油气圈闭，在5年内可能进行实质性开采；届时围绕珊瑚岛礁将有浅水采油平台，海底油气输送管线，油轮港口等一系列近海基础设施建设。
近2年来，我国在南海采用吹填方法开展了大范围的岛礁建设，目前这些岛礁的建设工作已经接近尾声，大型机场也已经具备了通航条件（2016年1月永暑岛已经通航），形成有效的战略支点，为保护我国海洋疆土、开展海上救灾和搜救、保证航海安全起到重要的作用；同时在促进科学研究，如大气、海洋、气候环境观测等方面也会起到重要作用。然而，在热带风暴/台风多发，周边7.0级以上的强烈地震频发(南海周边国家菲律宾就频繁发生7.0级以上地震）的南海海域，吹填岛礁上的海工结构物，如防波堤，在大风浪、地震荷载的作用下可能因为波浪力过大而被推翻，因吹填地基发生不可恢复的塑性变形而过量沉降，因液化而失稳。之前国内外学者往往采用非耦合模型研究波浪/地震—海床—结构物的相互作用问题，对这一高度非线性系统的耦合作用机理的研究不够全面和深入，工程师在设计海洋结构物时没有可靠、有效的定量分析设计工具，导致海洋结构物的长期稳定性难以得到保障，时有出现近海结构物失稳破坏事故，如2013年我国三亚某军事港口刚刚新建的深水防波堤在台风“蝴蝶”的侵袭下，就发生了大面积的失稳损毁；所以研究南海吹填岛礁海工结构物的波浪/地震作用下的动态响应特征、失稳机制，并发展可靠的评价岛礁结构物稳定性的多场耦合计算模型和方法体系对于已建岛礁结构物的使用维护，评价其长期服役性能具有重要的技术支持作用。
南海吹填岛礁钙质土与传统的陆地砂土具有明显的不同特征，吹填钙质土地基极度不均匀，没有沉积序列，且颗粒在环境荷载作用下极易发生破碎而产生塑性变形。前人关于波浪/地震—海床—结构物的相互作用方面的研究成果能否直接应用到吹填岛礁钙质土地基还是一个需要继续深入研究的课题。基于我国南海吹填岛礁的工程建设背景和当前近海结构物稳定性评价领域的研究最新进展，为避免南海岛礁海工结构物因极端风浪、地震作用而失稳破坏，为我国近海结构物设计工程师提供可靠、有效的分析工具和平台，全面深入研究波浪/地震作用下南海岛礁结构物的响应特征、失稳机制及其工程效应，并发展更为完善的、高效可靠的评价岛礁结构物稳定性的耦合计算模型和方法具有重要的工程意义。