港湾振荡是长周期涌浪盛行海域的港口遇到的常见问题,是港口平面规划布置阶段应该考虑的重要因素,港内系泊船舶的运动固有频率通常较低,对长周期波浪的存在更为敏感,因此研究长周期波浪作用下港口的响应特性具有重要意义。规则形状港池的共振响应已有一些有益的结果,但复杂形状港池受长周期波的响应值得更进一步的研究,此外,港内长周期波成分的来源以及分布规律认识有待加深。本文的目的是采用物理模型实验以及数值模拟的方法对复杂港口的共振频率进行识别、对共振模态结构进行分析。再进一步的分析港口的波浪的非线性相互作用产生长周期波浪成分的特性,最后针对不同平面布置的规则形状港池的响应特性进行分析,为港口的平面布置提供参考。本文整体上首先对港湾振荡的研究现状做了简要回顾,并在此基础上做了以下研究:1、采用数值模拟的方法针对不同波浪入射方向进行分析,分析港湾振荡问题对于波浪入射方向的考虑。再进一步对不同平面布置形式的规则形状港池进行分析,总结不同平面布置形式下港内的响应特性。2、采用一系列不同频率的规则波对汉班托塔港进行作用,识别港口的共振频率,分析共振以及非共振工况港内的波面历时曲线,从而总结港口受规则波作用的共振响应特性。模拟发现港口在低频区域的部分周期的共振响应较为强烈。进一步对共振频率对应的波浪作用下港内代表测点的波高进行提取,得到港内发生共振时的模态结构。3、采用双色波对汉班托塔港进行作用,针对性的分析特定频率波浪能量之间的传递,并且分析双色波的平均波长以及波高对能量传递的影响,总结长周期波浪的产生原因。4、采用不规则波对汉班托塔港进行作用,分析不规则波浪作用下港内的响应特性以及不同频率区域能量之间的传递。设置不同有效周期以及有效波高对港内响应的影响进行分析,总结港内长周期波浪的转移特性。