研究溃坝干床涌波冲击直墙过程中涌波的水动力特性及结构物的动力响应规律,对水利和海岸工程结构设计和区域防灾减灾策略制定具有重要的科学意义和工程价值。既往关于涌波的研究大多关注湿床涌波,对干床涌波的研究还比较匮乏,尚未形成完善统一的认识。现阶段关于干床涌波的研究以物理模型试验为主,一般是定性分析冲击发生后极短时间内的峰值压强等少数特征参量,而对整个冲击过程中不同时间阶段和空间区域参数变化特征的认识尚有不足。此外,关于结构物在干床涌波冲击作用下的动力响应规律和作用机理的研究还不够深入。本研究从涌波水动力和结构物动力响应两方面切入,定性定量分析了整个涌波冲击过程中水动力的时空变化特征,揭示了冲击压强对结构物的作用机理,构建了水动力和结构物等多因素耦合作用下结构物动力响应的统计模型。首先,本文通过物理模型试验的方法开展了溃坝干床涌波冲击直墙的试验研究,厘清了冲击过程的时空特性并提出了定量划分标准。整个冲击过程分为三个时间阶段:初始撞击阶段、反射阶段和二次撞击阶段。另外,直墙沿垂向可以划分为两个空间区域:下部撞击区和上部外围区。在初始撞击阶段,墙前飞溅水体分为上部紊乱飞溅水体和下部稳定飞溅水体,只有稳定飞溅水体对直墙有水平压强作用。反射阶段发生高频震荡压强,其频率可用压强震荡模型预测。下部撞击区内的压强垂向分布只在初始撞击阶段有很大的压强梯度。下部撞击区内的冲击总力在整个冲击过程中都对直墙所受冲击总力有重要贡献;而上部外围区的冲击总力只在反射阶段对直墙所受总力有显著贡献。直墙最大总力发生在反射阶段,滞后于墙前最大水位高度时刻,来自于下部撞击区和上部外围区总力的共同贡献,且两者贡献相近。本文基于楔形水体冲击模型,提出了预测冲击压强上升段的改进模型。此外,研究表明飞溅水体刚体运动假设只适用于描述上部外围区紊乱飞溅水体的运动,不能有效描述下部撞击区稳定飞溅水体的运动。其次,本文引入希尔伯特-黄变换（HHT）算法,从实测冲击压强中有效提取出瞬时冲击压强、震荡压强和准静态压强组分,定量分析了冲击压强及各组分压强的时间-频率-能量特性。研究表明瞬时冲击压强组分主要为高频成分（频率大于5Hz）,而震荡压强组分对应的频率带为20～60Hz。瞬时冲击压强组分在撞击发生后极短时间内的瞬时代表能量很大;而震荡压强组分只会引起局部代表能量的微小峰值。整个冲击过程中,瞬时冲击压强对下部撞击区内的总能量有显著贡献;而震荡压强对总能量的贡献较小。瞬时冲击压强冲量的统计结果表明,该冲量比峰值压强更稳定。再次,本文假设直墙为单自由度线性结构,通过数值计算明确了直墙在冲击压强及各组分压强作用下的动力响应的统计规律及参数影响机制,揭示了冲击压强对结构物的作用机理。研究发现实测冲击压强和瞬时冲击压强组分对应的最大动力放大系数（DAF）随结构自振周期的减小而增大,准静态压强组分对结构表现出类静力作用。瞬时冲击压强对小自振周期结构DAF的影响更大,而准静态压强对大自振周期结构DAF的影响更大。高频震荡压强可能引起小自振周期结构的共振,显著增大其最大DAF。结构物的阻尼作用可以减小DAF,抑制共振。此外,对于不同自振周期的结构物,阻尼作用可以等比例地减小其最大DAF。研究表明海岸结构物的设计需要注意防范小自振周期小阻尼结构由共振引发的位移破坏。最后,本文在总结水动力和结构物参数间耦合关系的基础上,通过构建Gaussian Copula和Vine Copula模型分析了多变量耦合作用下结构物动力响应（mψ）的统计规律。研究所涉及的水动力参数包括峰值压强mp、冲击上升时间rT、冲击持续时间dT;涉及的结构物参数包括结构物自振周期nT。研究发现峰值压强和上升时间的边缘分布分别具有偏态长尾和双峰分布特征。统计模型分析结果表明,对于具有对称相依性结构的变量对,如（rT,mψ）和（T,mψ）,Gaussian Copula模型的模拟效果较好;而对于具有非对称边缘分布或相依性结构的变量对,如（mp,rT）和（mp,mψ）,Vine Copula模型的模拟效果更好。