围网养殖是以生态化、自然化为目标而构建起来的一种新型海洋养殖模式。由于围网网衣是一种复杂的柔性结构,台风天气下波高流急极容易造成网衣撕裂破损,且该种围网养殖模式处于发展阶段,缺乏有效的结构安全理论和设计规范与标准。因此本文针对我国新近发展的浅海桩柱式围网养殖工程面临的网衣破损与安全问题开展系统研究,以期为桩柱式围网养殖工程设计与应用提供科学支撑。重点围绕桩柱式围网网衣系统的力学特性开展研究,建立围网网衣系统力学分析的理论和数值计算模型,形成有效的网衣安全分析手段。在此基础上,深入开展围网网衣系统的破坏影响因素研究,创新性提出桩网连接模式对网衣系统力学特性的影响。最后再基于网衣破坏的影响因素,梳理围网网衣系统的力学特性规律,构建实用化的设计理论,作为桩柱式围网网衣系统设计规范或标准的重要基础。本研究利用集中质量点法建立围网网衣的数值模型,重点研究波浪和水流作用下围网水动力特性,并分析波高、流速、水深、桩间距、纲绳直径、网线直径、网目长度、桩网分离模式对围网网衣系统最大受力的影响。研究结果发现:当波高到达6 m时网线最大受力超过网线的极限张力(1.5 KN),桩网系缚点纲绳横向最大受力在波浪作用下始终出现在静水面处,而在纯水流作用下出现在静水面以下且各水深的最大受力变化较小,水深对网衣系统最大受力影响较小;网线最大受力随桩间距和网线直径增大而增大,随纲绳直径和目脚长度的增加而减小。纲绳的最大受力随桩间距和纲绳直径的增加而增加,随目脚长度增加而显著降低。为保护网线与纲绳安全,建议围网桩间距应选择6-8 m,纲绳直径应选择27-36 mm,网线直径应选择3.5 mm以下,目脚长度应选择7.08 cm以上但不宜过长。无纲绳子防护条件下网线的最大张力约为桩网分离条件下的10倍;网线和纲绳的最大受力与波高,水深,桩间距,纲绳直径,网线直径可近似成线性关系,和流速成二次关系。其中网线与纲绳的最大张力与水深成反比,网线最大张力与纲绳直径成反比。水流与波高是影响网衣系统图最大受力的主要因素。利用莫里森经验方程建立起的网衣系统多元回归模型可较为准确反映网衣系统最大受力情况;利用BP神经网络多次训练可有效降低回归模型产生的误差;利用Python中PyQt技术对网衣系统最大受力预测模型进行封装,减少了重复代码,提升计算效率。本研究开发的围网网衣最大受力预测系统可为围网网衣提供设计理论,为网衣系统设计规范和标准的制定提供科学依据。