为了适应东南沿海部分海区的海床条件,海上风机基础常采用高桩承台群桩基础,该基础具有大尺度承台和小尺度基桩的复合结构形式,整个基础波浪载荷计算相对复杂,此时小尺度基桩上的波浪载荷准确计算需要同时考虑入射波浪和大尺度承台产生的绕射影响,论文对此展开计算研究。此外,由于极端波浪引起的波浪载荷对风电基础的威胁较大,因而计算中还考虑了畸形波的作用,同时本文还进行了实际海况下海缆敷设船舶和海缆本身的水动力计算分析工作,有关研究成果有一定的理论研究意义,并将对海上风电场的建设起到促进作用。首先,为准确计算复合结构中小尺度桩柱上的波浪载荷,并研究入射波波数、桩柱直径大小和桩柱位置等因素对小尺度桩柱波浪载荷的影响。本文基于VOF法在Fluent中构建一个大尺度桩柱和一个小尺度桩柱组合而成的复合结构物三维波浪数值模型,通过数值计算得到作用于复合结构物小尺度桩柱的入射波浪力、绕射波浪力以及总波浪力,并对比了Morison公式结果,探讨了小尺度桩柱上波浪载荷变化特性,结果表明在一定的波浪条件下,大尺度桩柱引起的波浪绕射对小尺度桩柱上的波浪载荷影响较大。其次,开展了不同类型波浪与高承台群桩基础相互作用的数值模拟研究。对比波浪水槽物理模型试验,验证了模型在计算高承台群桩基础上波浪载荷的可靠性,并对比分析了同等尺度的畸形波与规则波对高承台群桩波浪载荷的差异,结果表明高承台影响下的群桩上绕射波浪力最大值基本和入射波浪力相等,但由于绕射势分布决定的相位差异,总力均小于入射波浪力。最后,为了考虑恶劣海洋环境对海缆敷设作业的影响,本文还利用桂山海上风电场所在海域实测周年海洋动力环境数据,基于Orcaflex建立了海底电缆与主平台回接的数值模型,对将电能送至海上升压站的海底电缆起始铺设过程进行了数值仿真分析,对于不同的浪流工况,重点研究受到波浪、海流等环境因素影响下的船舶运动响应以及电缆水动力分析,并考虑了可能存在的畸形波影响。研究结果表明畸形波对海缆船的摇荡运动和电缆张力影响较大,沿船舶纵向的波流方向为较为恶劣的工作情况。