单桩基础是目前海洋工程中应用最广泛的基础形式,而波浪荷载又是作用于单桩基础上的主要外部荷载之—。能否对单桩基础所受波浪荷载进行准确预测,直接影响近海构筑物基础的服役安全。但现有波浪力相关研究多以不可渗透海床为研究对象,缺乏对真实工况下可渗透海床上破波力作用特征的系统分析,更鲜见考虑波流共同作用对波浪力影响的深入研究。针对这些问题,本文开展了以下工作:(1)设计了一套可测量并反算刚性桩在波浪作用下所受弯矩大小的测量系统,开展了 88组不可渗透斜坡上单桩所受孤立波和规则波作用力特征研究的室内水槽试验。在考虑桩径和波浪要素的同时,通过改变桩周流场流速,研究了同向流对单桩所受波浪力的影响。试验发现:斜坡存在会增强波浪破碎趋势,且低水深工况下表现更为显著;研究工况下同向流可增大孤立波作用力,单桩桩身弯矩最大增加252.89%;增大波高和减小周期均可增强规则波的破碎趋势,恰好位于波浪破碎点之后的单桩受力最大;同向流通过使规则波波高衰减,并抑制已破碎波浪沿桩侧的回流,延缓波浪破碎进程,导致试验工况下波浪力整体减弱。(2)使用不同PPI的氧化铝泡沫陶瓷材料搭建出不同渗透率的刚性斜坡海床,利用144组室内水槽试验研究了可渗透海床上单桩所受规则波作用力的变化特征,同时考虑了波流共同作用的影响。研究发现:减小海床渗透率会促进规则波破碎,进而影响波浪力;但海床渗透率的影响强度随水深增加而明显减弱,仅当单桩位于波浪破碎点附近时例外;可渗透海床上,已破碎的规则波仍可通过二次拍击在单桩上产生较大作用力。(3)基于不可压缩粘性流体的雷诺平均纳维—斯托克斯方程,构建了包含可渗透斜坡在内的三维数值波浪水槽,并引入Forchheimer饱和拖曳力模型模拟多孔介质对流体运动的阻碍作用。使用已有数据对数值模型准确性进行了验证,进而通过195组数值模拟研究了可渗透海床上孤立波破碎波浪力变化特征。结果显示:随海床渗透率增大,孤立波破碎进程减缓,波浪力整体下降;在低渗透率海床上,单桩在波浪破碎点至破碎点后1D处范围内受力最大,但在高渗透率海床上单桩位置对波浪力影响较小;在特定可渗透海床上,已破碎的孤立波由于形成“次生波墙”,也可通过二次拍击产生较大波浪力;海床倾角、单桩倾斜度等因素均会对波浪力产生影响。