传统的斜坡堤护面块体稳定性往往靠自身重量提供,而对于单层护面块体系统,不仅与自身重量有关,而且依赖于块体之间的互锁能力。扭王字块体的典型特点是“高度联锁”和“随机放置”,通过紧密定位和相邻单元的随机排放进行互锁优化,并且通过相邻块体之间的空隙耗散湍流波浪能量。目前国内外对于护面块体稳定性的研究多集中于波浪状况和块体自身重量的影响,且多为物理模型试验,而对块体安放效果的影响研究较少。然而传统的物理模型试验费时费力,加上测量工具和技术的限制,很多流场变量难以测得,难以进行对多种影响因素共同作用的研究,同时受限于尺度效应的影响,物理模型试验结果的精度往往有待提高。因此进行斜坡堤上护面块体安放和稳定性数值模拟研究具有十分重要的工程意义和学术价值。本文采用开源SPH软件Dual SPHysics对斜坡堤上扭王字护面块体进行了原型尺度下三维数值模拟,主要模拟了无水情况下扭王字块体的安放和波浪作用下扭王字块体的稳定性。首先基于以前学者的研究,在Dual SPHysics模型中加入了块体安放模块。鉴于Dual SPHysics模型的特性,块体安放模块有CPU和GPU两个模块。在对块体安放模块进行简单验证和模块比选后,选用GPU模块进行了扭王字护面块体三维安放试验,讨论了多种影响因素对块体安放的影响。在完成扭王字块体安放后,在三维波浪数值水槽中对扭王字块体在波浪作用下的稳定性进行了系统研究。先进行了粒子间距、摩擦系数等参数敏感性分析,之后系统研究了波浪波高、周期、块体初始安放姿态及顺序、坡面坡度、块体体积和块体缺失等因素对扭王字块体稳定性的影响。针对扭王字块体稳定性,采用了多种分析方法和参数进行了定性和定量的比较分析。同时也研究了波浪作用下扭王字块体的运动响应和受力特性。