波浪荷載，通常也稱為波浪力，是波浪對海洋中的結構物所產生的作用。波浪荷載是由波浪水質點與結構間的相對運動所引起的。波浪是一種隨機性運動，很難在數學上精確描述。常用特徵波法和譜分析法確定。對一些特殊形狀或特別重要的海洋工程結構，除了用上述的方法進行計算分析外，還應進行物理模型試驗，以確定波浪力。
基本介紹
- 中文名：波浪荷載
- 外文名：wave load
- 類別：荷載
- 對象：海洋工程結構
- 屬性：力學術語
- 學科：土木工程
- 別稱：波浪力
定義,概述,細分,動態載荷,海洋工程結構總體受載與局部受載的組合,研究方法,特徵波法,譜分析法,
定義
海洋工程結構在海洋風浪流環境下地受載，總稱為波浪載荷。
波浪載荷包括：
直接作用於海洋工程結構上的水動壓力；
海洋工程結構在風浪流中運動產生加速度導致的慣性力；
概述
波浪荷載是由波浪水質點與結構間的相對運動所引起的。波浪是一隨機性運動，很難在數學上精確描述。當結構構件（部件）的直徑小于波長的20%時，波浪荷載的計算通常用半經驗半理論的美國莫里森方程；大于波長的20%時，應考慮結構對入射波場的影響,考慮入射波的繞射,計算時用繞射理論求解。影響波浪荷載大小的因素很多，如波高、波浪周期、水深、結構尺寸和形狀、群樁的相互干擾和遮蔽作用以及海生物附著等。
細分
動態載荷
由於海洋環境的風浪是動態的，是隨時隨地變化著的，海洋工程結構的受載也是隨著風浪流的變動而變化的。
海洋工程結構遭遇風浪的不同嚴重程度，可以產生穩態波浪載荷和瞬態波浪載荷兩類。
海洋工程結構總體受載與局部受載的組合
研究方法
波浪荷載常用特徵波法和譜分析法確定。對一些特殊形狀或特別重要的海洋工程結構，除了用上述的方法進行計算分析外，還應進行物理模型試驗，以確定波浪力。
特徵波法
選用某一特徵波作為單一的規則波，並以它的參數（有效波高、波浪周期、水深）和結構的有關尺寸代入莫里森方程或繞射理論的公式，求出作用在結構上的波浪力。此法簡便易行，在海洋工程設計廣泛套用。
譜分析法
利用海浪譜進行波浪荷載計算、結構疲勞和動力回響分析的一種方法。把波浪作為隨機性的、由許多不同波高和波周期的規則波線性迭加而成的不規則波，用機率論和數理統計的方法收集、分析處理波浪觀測數據，由於它能較精確地反映波浪的能量分布規律，所以是一種比較理想的方法。海洋工程結構設計中常用的有P-M和聯合(JONSWAP)譜。
譜分析法中,波力譜(輸出譜)Sff(ω)和海浪譜Sηη(ω)（輸入譜）呈下述關係
Sff(ω)=喣Tff(ω)喣2Sηη(ω)
式中Tff(ω)為頻率回響函式;ω為波浪頻率。波力譜確定後，可求出波浪力分布函式中的統計特徵值，進而得到某一累積機率的波浪力。
