在寒冷区域,冰荷载是海工结构物设计的控制载荷。由于冰问题的复杂性,要准确可靠地确定冰荷载只靠理论的或半经验公式是难以实现的。因此,还要通过模型试验与数值模拟计算的结合来探讨冰与结构物的作用。本文以模型试验为基础,进行了数值模拟计算方法的进一步探索和应用。本文首先概要介绍了冰的物理力学特性,探讨了单桩及多桩冰荷载的几种研究方法及其现状。广泛查阅分析资料,总结冰与结构作用数值模拟方法的发展历程,进行了新型数值模拟方法的探索——使用ANSYS LS-DYNA显式动力有限元分析软件,用实体有限单元建立冰排与单桩的作用模型,用弹脆性材料模拟半无限大冰排,定义冰排与桩之间非线性接触,采用接触单元进行模拟计算,实现了冰排的失效破坏,得到了与试验和理论相近的冰排破坏过程和应力传递现象,在冰荷载的数值上也取得了很好的近似。在单桩数值模拟取得一定进展的基础上,应用该方法进行了多桩桩间距对冰荷载影响的数值模拟研究,获得了不同桩间距的冰荷载值,在一定范围内得到了冰荷载与桩间距的关系曲线,并与试验结果进行了对比,取得了一定的相似性和拓展性,为以后的研究提供了参考。最后,对ANSYS LS-DYNA软件模拟冰与结构作用提出了展望,作为数值模拟的新方法还有很大的发展前景,对于冰荷载与桩间距的关系也值得再做进一步的综合研究探讨。