将波能装置集成于防波堤实现建造成本和建设空间的共享,有助于改善波能装置俘获波能的能力,是目前解决波能装置建设和安装高昂成本的有效措施。鉴于此,本文就振荡浮子式波能装置-浮式防波堤及振荡水柱式-直立防波堤两种集成系统分别进行了深入的解析研究。基于势流理论,假设流体是无粘、均匀和不可压缩的理想流体,忽略地形影响,采用分离变量法和特征函数展开法研究线性波浪与结构物相互作用的问题,从研究较为简单的迎浪侧浮体作单自由运动的水动力特性开始,逐步深入分析浮体作双自由运动的情况,最后研究了浮体运动与振荡水柱式波能装置气体体积变化的耦合过程,探索波能装置-防波堤集成系统的波能俘获能力和消波性能等。首先,本文研究了迎浪侧浮体作单自由度运动时振荡浮子式波能装置-浮式防波堤集成系统的水动力性能,给出了前侧浮体纵荡或纵摇运动下,该系统水动力效率和透射系数等随结构参数的变化趋势。发现两种运动模式下,集成系统的主要工作频率区间在kd>2,水动力效率峰值可达到1。前侧浮体宽度和吃水及浮体间距的增加使得纵荡运动下的水动力效率峰值向低频移动,而由于随宽度增大或吃水减小,浮体纵摇运动恢复力从负值逐渐增大为正值,出现纵摇运动共振现象,使得水动力效率峰值的变化更加复杂。其次,基于以上研究结果,本文对比了迎浪侧浮体作三种不同双自由运动(纵荡与升沉,升沉与纵摇和纵荡与纵摇)与单自由度运动的水动力效率、透射系数、反射系数和双浮体之间的波面幅值,结果表明:双自由度耦合运动可以显著拓宽集成系统的有效频宽(C_w>0.3,K_T<0.5)和减小窄缝内波浪幅值,有利于提高装置的水动力性能和增强系统的安全性,而纵荡与升沉结合时,综合性能最强。再者,求解了双自由运动情况下的最优阻尼,发现运动之间存在一定的增效作用(指双自由运动同时存在时,集成系统俘获波能的能力更佳)。最后,在最优阻尼控制下,研究了结构参数对前墙可作纵摇运动的OWC波能装置-直立防波堤集成系统的水动力性能的影响。与前墙固定的OWC波能装置的水动力效率对比,发现本文提出装置的峰值区域(指C_w>0.5对应的频率区间)在较高频率范围(kd>2),显著拓宽了峰值区域;前墙宽度和气室宽度的增加都会使得水动力效率曲线向低频偏移,且峰值区域随气室宽度的增加呈现增大趋势。