海工结构冰载荷一直是冰工程领域研究的重点,是海工结构抗冰强化设计的重要输入条件。而国内对海工结构冰载荷的研究尚不成熟,无论是结构冰载荷模型试验测量方法还是数值计算方法还存在许多研究难点需要克服。本文以海工结构冰载荷为研究主题,探索海工结构静冰载荷试验测量方法,针对直立圆柱/斜板等典型结构物开展冰载荷测量试验,基于有限单元法开展数值仿真研究,为海工抗冰结构的强度设计、安全评估等提供一定的技术支撑。首先,依托中国船舶科学研究中心小型冰水池（CSSRC SIMB）,针对不同尺寸圆柱和斜板模型开展层冰中不同速度下的静冰载荷测量试验,利用测力传感器和触觉式传感器测量结构模型总体冰载荷和局部冰载荷,分析结构总体冰载荷与试验速度的关系,研究结构局部冰载荷的分布特点。同时,采用摄录像系统对冰层的破碎过程进行捕捉,研究冰层与典型结构物作用的物理过程。其次,以Abaqus为开发平台,利用Python语言建立适用于冰层与典型结构物作用模拟的有限单元仿真模块。利用Python语言实现在六面体网格、四面体网格以及楔形网格周围自动嵌入黏聚单元功能。基于Abaqus中材料子程序编译原理,利用Fortran语言自主编译海冰实体单元软化本构模型和可体现混合损伤模式的黏聚单元本构模型,同时在本构模型中引入了海冰应变速率的影响。建立冰层与海工结构作用的数值模型后,利用机理性试验数据、相关模型试验数据以及实尺度测量数据对其正确性进行验证。最后基于数值仿真模型,对冰层与直立结构和锥体结构的作用过程进行模拟,研究发现,直立结构的总体冰载荷与接触速度、冰层厚度以及结构构型有明显的相关性,锥体结构的总体冰载荷会随着锥体角度、接触速度以及冰层厚度的变化产生较大差异。总体而言,本文通过物理试验和数值仿真相结合的方式,开展了典型海工结构静冰载荷的研究,研究成果可为冰区结构设计和应用提供有益的技术参考。