海洋工程中嵌入式锚固结构通常承受由风、浪、流等引起的长期低频循环荷载,研究这类荷载作用下结构的承载性能与动力响应,对保证嵌入式锚固结构的长期安全稳定具有重要的意义。目前,针对嵌入式结构循环承载性能的研究主要基于模型试验和现场试验,有效的数值分析方法尚未建立。边界面塑性模型具备模拟土体复杂动力行为的能力,因此,可以利用边界面塑性模型对嵌入式海洋结构进行数值分析。然而,若想将边界面模型应用于具体的岩土工程边值问题,则必须先对模型进行三维化和数值积分。本文基于一种适用于饱和砂土循环动力分析的边界面塑性模型,致力于将其从二维应力空间扩展到三维应力空间,并建立与三维模型配套的数值积分算法。首先,本文采用修正广义Mises应力替换法将适用于饱和砂土循环动力分析的边界面塑性模型扩展到了三维应力空间。该三维模型采用了非相关联流动法则,结合与状态相关的膨胀函数,以描述砂土的剪胀特性;采用具有峰值应力比概念的塑性模量公式,以模拟密砂的应变软化特性。其次,本文采用带有自动误差控制的子增量步显式积分算法对模型进行积分,建立了边界面塑性模型的显式积分算法流程,并利用有限元软件ABAQUS中的用户自定义材料子程序接口UMAT,将该算法流程编制成可用于有限元计算的FORTRAN格式程序。最后,针对Toyoura砂在单调荷载和循环荷载下的三轴试验、以及Leighton Buzzard砂的地基承载试验,建立数值模型进行模拟,并与试验结果进行对比。结果表明,无论在土体单元层面还是宏观岩土工程边值问题层面,子增量步显式积分算法对边界面塑性模型的积分都具有适用性和准确性,同时,也证明了修正广义Mises应力替换法对边界面塑性模型进行三维化的有效性。通过设置不同的允许误差和增量步大小对同一静三轴试验进行模拟,证明了子增量步显式积分算法的稳定性和高效性。