本论文旨在研究近海固定式结构在波浪中的受力问题。近海结构的受力研究是海洋工程领域最为重要的专题,其中桩柱波浪力的研究是其结构受力研究的基础。本论文对海洋中的桩柱体按其直径与波长之比进行了分类,相应地采用了不同的理论进行研究分析。 对小构件,即构件直径与入射波的波长相比尺度较小的结构物,采用1950年Morison等提出的方法计算波浪力。Morison方程从根本上说是经验公式,以波浪质点速度、加速度和柱体直径为参数计算各水深处波浪力,然后沿柱长积分得到桩柱波浪力。在应用上述方法计算波浪力时,波浪理论是要根据桩柱直径、波高、波长、水深合理选择,本文采用了线性波理论、Stokes波理论以及椭圆余弦波理论。对于每一种波理论,本文都对其不同周期及同周期不同相位的入射情况进行了计算对比。在小构件计算研究的基础上,对小桩柱群的波浪载荷进行了分析,并取实例进行了编程计算,同时将实验结果和计算结果进行了比较。 对于相对尺度较大的结构物,采用Mac Camy和Fuchs1954年提出的绕射理论计算波浪载荷。绕射理论就是在入射波已知的条件下根据Laplace方程和边界条件求解绕射势函数Φ_S。在求解Laplace方程时,对圆柱体采用了分离变量法用Bessel函数解偏微分方程得到绕射势函数Φ_S,进而计算波浪载荷。对不规则柱体,绕射势函数Φ_S是采用边界元法计算,并根据Lagrange积分计算流场压力,对压力在边界上积分得到柱体结构物的载荷。本文还对圆柱体采用上述两种方法进行了计算比较分析,两者的结果比较吻合,说明编制的计算机程序有一定的工程实用价值。