随着气候变暖导致海平面的上升,桥梁与海面之间的净空逐渐减小,已建低净空桥梁上部结构在风暴潮与台风作用下可能会遭受波浪作用并导致破坏和损毁。根据水位的不同,桥梁上部结构在波浪作用下可分为悬空状态、接触水体状态以及完全淹没状态。其中,悬空状态下的波浪作用存在着明显的空气俘获、砰击与波浪破碎的现象,其物理机制十分的复杂,目前国内外对该方面的研究较为匮乏。本论文以方箱为研究对象,通过数值模拟与水动力试验的方式研究了悬空状态下波浪对方箱的作用过程及机理。为了对比分析,针对与方箱结构相似的箱梁开展了同类型研究。主要研究内容与结果如下:（1）基于Fluent软件,建立了数值水槽模型。针对数值模拟中出现波浪衰减过大的问题,对数值模型参数设置进行了调整,并分析了数值波浪衰减过大的原因;进一步对造波和力的网格无关性进行了验证,选取了合适的网格尺寸,并通过对控制方程设置源项的方式进行了消波,消除了反射波浪的影响。通过数值模拟造波与波浪理论波面方程的对比分析,验证了数值水槽模拟可以较好的生成目标波浪。（2）基于Froude相似准则,开展了1:25缩尺比的桥梁方箱在规则波浪作用下的水动力实验。研究了在不同波高、周期以及净空工况下波浪对模型的波浪荷载作用及分布的影响;基于底部几何尺寸相似的原则,开展了针对于箱梁的同类型水动力的试验。（3）通过数值模拟及模型试验,对方箱在规则波浪下受到的波浪荷载进行了研究,并将数值模拟结果与试验结果进行了对比分析。研究了波高、波周期、净空对结构横向与竖向砰击压强与砰击力以及底面压强分布的影响,解释了波浪对方箱砰击作用的机理,通过对方箱与箱梁横向及竖向砰击作用对比,分析得到了两种结构受到波浪作用的区别与联系。