随着核电事业的发展，与核电工程取水和排水设施相关的防波堤的地震安全性问题受到专家学者的广泛关注。防波堤的破坏直接影响到其它核设施的安全运行，研究其在地震作用下的动力特性和地震动力反应性状，采取相应的抗震措施，保证核电工程的正常运转，具有重大的现实意义。大型振动台模型试验是研究此类问题的重要方法，而如何解决模型试验中土工结构相似律的问题，是进行振动台模型试验的关键。本文以某核电站防波堤工程为依托，对此类低土工结构的模型相似律进行了比较分析，研究了在不同的模型相似律下模型和原型结构的相似性，并进行了振动台模型试验，总结抗震模型试验结果，同时描述了在不同地震输入幅值下模型防波堤的反应以及破坏现象，为我国核电站防波堤工程以及其他相关工程的结构设计提供经验。主要的工作和成果包括以下几个方面：1．根据相似理论的基本原理，并结合土工结构的动力特点，详细介绍了弹性相似律和重力相似律，以及考虑土石料在小应变条件下的应力、应变关系建立的相似律。并给出了基于上述三种相似关系推导的各个参量的相似比尺。2．利用数值分析模型验证了基于弹性相似律、重力相似律和考虑材料特性模型相似律开展低土工建筑物的动力模型试验的正确性以及适用性。以某核电站防波堤为例，分别对模型和原型在考虑多种工况下进行了数值计算，比较了在各种模型相似律下模型结构换算频率、换算应变和换算加速度与原型结构的频率、应变和加速度的关系，对于考虑材料特性的模型相似律，分析了土体材料的影响，并进一步明确了按照不同的模型相似律设计的模型试验在不同的震动阶段的适用范围。3．对福建某核电站防波堤结构进行大型振动台模型试验，由试验分析得到模型频率和加速度的分布，并和原型防波堤结构进行了比较，验证了重力相似律在不同震动阶段的适用性，同时分析了模型结构在微震和破坏状态下的动力响应，并对模型试验的破坏现象进行了宏观描述。