近些年海上资源开采逐渐由浅海向深海发展,传统导管架式与自升式海洋平台无法满足深海资源开发的工程需要,浮式海洋平台逐渐受到了广泛的关注,包括张力腿平台与半潜式平台等。这些海洋平台的支撑结构往往由多根立柱构成,这些支撑柱体彼此相距较近,相互间水动力影响较强,在特定的波浪条件下立柱之间将出现准陷波现象。准陷波现象发生时大量的入射波浪滞留在结构周围,柱群内侧流体发生共振运动,且在波浪的多次反射作用下,平台附近局部位置处出现显著增大的波高,这将对平台的气隙性能带来不利的影响。在海洋结构物水动力响应的研究中,通常采用数值模拟和模型实验两种方法,而模型试验往往在水槽中间进行,不论多宽的水槽均会对实验结果产生影响。以上述问题为背景,本文采用数值模拟的方法对四柱结构的准陷波现象进行了研究。首先,基于理想流体假设的势流理论并采用常数元方法,借助计算流体力学软件HydroStar对圆柱半径对四柱结构的准陷波现象的影响进行了分析。研究发现,圆柱半径的增大可以使准陷波模态的自振频率向高频移动,且对高阶准陷波模态的影响较为显著,并且导致波面分布特征的改变。影响准陷波现象发生的关键因素实际为圆柱侧壁间距,随着圆柱侧壁间距离减小,更多的波能集中到结构内侧导致局部波浪显著抬升。进一步对水槽边壁效应对准陷波现象的影响进行了分析。采用源像法引入水槽格林函数,消除水槽侧壁积分。研究结果表明,水槽中边壁的反射作用导致水槽横向立波自振模态的产生,水槽横向立波自振频率与准陷波频率存在耦合作用,两种共振模态同时激发,导致对应频率附近波高峰值的显著增加。更重要的是,波浪在作用于圆柱之后,绕射波受到水槽边壁的反射作用,导致波浪能无法辐射到远场,波能向圆柱内侧集中的趋势更加明显,这也导致了结构附近最大波高的增加。在上述研究的基础上,进一步构建气液两相流模型,采用有限体积法进行离散,基于流体的体积分数函数对自由液面进行捕捉,利用PISO方法对压强和速度场进行求解,借助计算流体力学软件OpenFOAM对流体粘性和能量耗散对四柱结构所受波浪载荷和附近自由水面变化的影响进行数值模拟分析。结果表明:水槽侧壁的存在会导致对波浪爬高的过高估计,特别是在准陷波频率附近。势流模型下7m和14m宽水槽工况中测得的波高峰值约为开敞海域中的2.2倍和1.47倍,而在粘性流模型下约为1.77倍和1.32倍。与势流模型相比,粘性阻尼和能量耗散对结构附近的波浪爬高和波浪载荷有抑制作用,并进一步导致了各圆柱体所受波浪载荷的减小。