传统的防波堤设计一般采用静力分析方法,没有考虑防波堤的运动特性对设计荷载的影响。在破碎波冲击作用下,由于波浪—防波堤—地基相互作用的瞬态动力特性,传统的静力设计方法是不适用的。过去进行的动力研究中所采用的波浪作用通常仅为单个周期的作用,实际波浪作用是一个连续的、长时间的作用过程,而且各种参量都是时刻随机变化的。现有的研究沉箱式防波堤的动力响应分析一般都是每年假定发生一次风暴,忽略了风暴(台风)等特殊天气过程的出现频次的概率特性。实际上,台风频次本身也是一随机变量,具有一定的概率特征。本文将采用海浪谱进行模拟随机波浪,并加入台风年发生频次的影响,结合改进后的Goda波浪力时程模型生成了一个连续的、相对长的随机波浪作用过程。由此建立了一个基于台风年频次的沉箱式防波堤波浪力的随机过程模型,比现有防波堤动力模型更能体现实际防波堤全生命期中风暴对防波堤的影响。本文的成果主要包括如下几个部分:(1)在模拟生命期波浪时,考虑了台风出现频率的影响,一方面使台风频次的模拟成为可能,增加了概率模型的物理内涵,避免了以往模型存在的数据短期相关性的问题以及样本选定的主观性;另一方面又较年极值法增大了样本容量,在只有短期资料的情况下,更具突出意义。(2)采用海港水文规范中所采用的更方便的文圣常谱替代现有模型中采用的JONSWAP谱。(3)现有模拟模型因为计算速度的问题,所得数据的样本含量较少。本文在生成波面时运用加法定理来提高计算效率,得到大容量样本的计算成果。(4)本课题建立了沉箱式防波堤运动分析的一种概率方法,为防波堤设计提供理论基础。