افزایش تقاضا برای استخراج نفت، گاز و مواد معدنی در سالهای اخیر باعث رشد سریع حوزه مهندسی دریا شده است. مباحث مختلف زیادی در زمینه رابطه بین مهندسی دریا و دینامیک سازه وجود دارد.
دینامیک سازههای دریایی، برهمکنش بین موج و فونداسیون بستر دریا با سازه را مورد مطالعه قرار میدهد. در واقع، دینامیک سازههای دریایی، یک حوزه بین رشتهای است که دینامیک سازه، دینامیک خاک، زمینشناسی، اقیانوسنگاری، احتمالات ریاضی، روشهای کامپیوتری، رویکردهای تجربی و دیگر حوزهها را با هم ترکیب میکند.
بارهای دینامیکی سازههای دریایی به دو گروه بارهای طبیعی و مصنوعی تقسیم میشوند. بر اساس منشا بار، بارهای طبیعی را میتوان به بارهای سیال، باد، زلزله و یخهای شناور تقسیم کرد. در طرف مقابل، بارهای دینامیکی مصنوعی (با منشا انسانی) به دلیل فعالیتهایی نظیر حفاری، حرکت کشتی یا دستگاهها، استفاده از جرثقیل، انفجار و غیره به وجود میآیند. بارهای دینامیکی مصنوعی معمولا به عنوان بارهای سیال در نظر گرفته میشوند.
بارهای سیال توسط موج، جریان، گرداب، فرارفت، موج شکنا و غیره به وجود میآیند. منشا تشکیل موج، وزش باد بر روی سطح آب است. شکل سطح موج به منحنی سینوسی ایدئال در اعماق آب نزدیک و دامنه آن کوچک است. به طور کلی، دوره تناوب و ارتفاع به عنوان مشخصات اصلی موج در نظر گرفته میشوند.
بارهای زلزله و یخ شناور، از موارد بخصوص در دینامیک سازههای دریایی هستند. در حالت عادی از وجود این بارها صرف نظر میشود. با این وجود، قرارگیری سازه در نواحی مستعدد زلزله یا محدوده یخ شناور، اهمیت تحلیل این بارها را بالا میبرد. علاوه بر این موارد، خستگی نیز یکی از مهمترین مسائل موجود در تحلیل سازههای دریایی است؛ چراکه احتمال اعمال بارهای چرخهای بر روی این سازهها بیشتر از سازههای روی زمین است. در بارگذاریهای چرخهای بلند مدت، رخ دادن ترک و گسترش آن حتی در شرایط بارگذاری کم نیز میتواند آسیبهای جدی را به همراه داشته باشد.
در سازههای دریایی، مسائل دینامیکی مربوط به ساخت و نصب سازه وجود دارد. این مسائل با شرایط عادی متفاوت بوده و نیازمند رعایت الزامات ویژه هستند. عکسالعمل دینامیکی سازه در شرایط پایداری شناوری، یدککشی و غوطهوری در حین حمل و نقل، تحلیل شمعکوبی، بررسی تنشهای محلی هنگام نصب کیسون بر روی فونداسیون غیریکنواخت و غیره از مسائل ویژه دینامیک سازههای دریایی محسوب میشوند. علاوه بر این، موارد دیگری نظیر پایداری فونداسیون، روانی خاک، عملکرد دینامیکی مواد، تمرکز تنش دینامیک، پلاستیسیته دینامیک، ترکخوردگی، اختلاف دما، سونامی، رانش زمین، تحلیل عدم قطعیت و استانداردهای تلورانس ارتعاش نیز از مسائلی هستند که در دینامیک سازههای دریایی مورد بررسی قرار میگیرند.