韩非非，张 玮，陈 恺

（河海大学港口海岸与近海工程学院，南京210098）

由于海洋环境的特殊性，海洋建筑物会受到波浪、海流、海冰等动力作用，承受着与陆地环境不同的外部荷载。波浪荷载计算是海洋建筑物设计中不可或缺的一个环节，已发展成为多种计算理论［1］。目前，研究海洋建筑物上的波浪荷载时，通常采用2种方法［2］：一种是“设计波”法，用一个给定波浪周期和波高的波浪，代表一定环境下的最大波，此法只能研究规则波；另一种是“设计谱”法，研究不规则波浪的长期作用规律，其中波谱是给定波高和周期相应的波谱。

无论采用“设计波”法还是“设计谱”法，数值模拟已成为一种趋势，在波浪荷载研究中被广泛应用。然而在数值模拟的基础上，最好能有一定的实测数据或可作为验证资料的数据，以此来验证数值模拟的准确性，这是目前波浪荷载研究中的一个空缺。然而用实测数据和实验数据作为验证资料，需要投入大量的人力物力，且人为因素会造成许多误差，有很大的局限性。用理论计算值作为验证资料则方便、准确。

本文以微幅波波浪理论为例，采用“设计波”法计算小直径立柱上的波浪荷载，利用计算小直径立柱上波浪荷载的常用公式——Morison公式，得到波浪荷载的理论计算值［3］，以此作为验证资料，建立有限元模型，将模型计算值与理论计算值进行对比，进而研究计算参数计算时长（time）和时间步长（substeps）的最佳值。

1 单立柱上波浪荷载的理论计算方法

1.1 Morison方程

目前，计算作用于小尺度立柱上的波浪荷载时，最常用的公式是Morison方程［2］，虽然只是计算波浪荷载的半经验公式，但已在工程中得到广泛应用。……