箱筒型结构是一种适合于软基上的基础结构,可用于建造防波堤、码头、围埝等结构,随着工程建设的深水化发展,结构所处的环境也愈加恶劣多变,在风、浪、流、冰、地震等各种复杂荷载作用下的结构动力响应就成为了我们所必须关注和亟待解决的问题。本文利用数值模拟的手段对箱筒型基础结构的动力响应问题开展了一系列研究工作。1.结合工程实际问题,建立了箱筒型基础结构的数值模型,并通过与实测数据对比验证模型可靠性;分析了其自振特性,结果表明发生共振破坏的可能性很小;提出了结构-地基整体模型的平面等效原则;探究了地基土本构模型的选取对动力分析结果的影响,大幅值动荷载作用下需考虑土体的塑性变形。2.分析了波浪作用下的结构响应:通过编程得到随机波浪荷载时程曲线,分别按照正弦荷载和随机荷载考虑波浪作用分析了结构的动力响应,结构最大振幅16mm,完全满足使用要求;然后建立了波浪-结构-地基的耦合模型,对其耦合响应过程进行模拟,耦合分析结果相对加载动力的计算结果偏小;最后对比了波浪作用下静动力响应的计算结果,最大相对差值17%。3.分析了冰荷载作用下的结构响应:采用改进的Matlock冰力模型得到结构上的动冰荷载参数,进而分析了不同冰速条件下的结构瞬态响应,最大水平位移29mm,可满足使用要求;并对比了冰荷载作用下静动力响应的计算结果,动力作用下的上部结构位移相对较大,振动现象明显,最大动力放大系数3.82。4.采用时程分析法对结构-地基整体模型进行了地震响应分析:分别采用实测地震加速度记录曲线和人工地震波加速度时程曲线作为输入条件进行了时程响应分析,最大位移152mm,最大转角0.016°,可见结构以整体平移为主,转动十分微小,不会发生失稳破坏现象。5.初步探究了箱筒型基础结构动力响应的影响因素,并对各因素的灵敏度进行分析比较,结构平面尺度、土体指标、荷载幅值对动力响应的影响较大。综上所述,本文对箱筒型基础结构在波浪作用、冰荷载和地震作用下的动力响应问题进行了分析研究,结果表明结构位移和稳定性均满足设计要求,为箱筒型基础结构的动力响应分析开辟了新的道路。