学科专业：结构工程
授予学位：工学硕士
学位授予单位：xx科技大学
学位年度： 2005年
近几十年来，随着经济的发展和社会进步，我国海洋工程事业得到了迅速发展，相继设计和建造了一些海洋工程结构物，例如海洋平台、近海贮罐、人工岛、海底管道以及跨海桥梁等。这些不同尺度、不同型式的海洋工程结构物，大多建造在无掩蔽的海域，经常受到较大的波浪的作用，而海洋工程结构物在生存状态和作业状态所需考虑的波浪条件是不一样的，因此确定作用在海洋工程结构物上的波浪力及其动力响应便成为海洋工程设计者十分关心的问题，它直接影响着海洋工程结构物的安全可靠性。
本文首先总结了作用在结构上的波浪力及其动力响应的计算方法，讨论了各种因素(包括不同波浪理论、水动力系数的选取以及自由表面效应等)对计算结果的影响，其中着重研究了自由表面效应对结构动力响应的影响。
其次对模拟随机过程的谐波叠加法和线性过滤法等数值模拟技术进行了介绍，在此基础上采用线性过滤法并利用数学软件MATLAB 对某跨海桥梁所在处的波面以及水质点的水平速度、加速度进行了模拟，并对模拟结果与靶谱进行了对比分析。
最后，利用大型有限元软件ANSYS 并且引用了前面的数值模拟结果，导出了作用在该桥主墩基础上的波浪力时程，并对该桥主墩基础在波浪力作用下的动力响应进行了计算，计算中分别采用了考虑自由表面效应的传统设计谱法和利用数值模拟技术的时程分析法。同时取某根桩基上部分节点的水平位移、速度和加速度的功率谱和均方差值为考察对象，并将两者的计算结果进行了对比。
