海洋结构工程中，主要通过物理实验模拟和数值模拟的方法进行风、浪、流等海洋环境荷载的模拟，风-浪-流等荷载联合作用物理实验模拟条件在世界上非常少，仅有几个试验室可以实现。通过高精度风-浪-流联合数值水槽进行海洋结构在风-浪-流荷载联合作用下响应特征的研究是一种有效的研究方法，这也是近些年海洋工程领域研究的前沿问题，对海上工程结构的设计、安全评定等具有重要参考价值。本文基于Fluent软件，采用边界造波法、阻尼消波技术及VOF自由表面处理方法，以速度入口和压力出口作为计算域主要边界条件，利用软件提供的自定义函数（UDF）进行二次开发，建立了二维及三维状态下的数值水槽，实现了二阶Stokes波浪的数值模拟，数值波浪在运行过程中具有良好的重复性及稳定性，数值波浪与理论波浪具有较好的吻合度。基于波浪数值模拟方法，建立了风-浪-流等环境荷载联合作用的数值模拟方法。基于浪-流联合数值模拟方法，对波浪与流相互作用影响的机理进行分析，结果表明，同向流的作用下可使波浪的传播速度加快，波陡变小，波浪运行过程中波高有所降低。在稳定波浪或稳定浪-流联合场的自由水面以上的空气相构造沿波浪传播方向均匀流动的风速场，可实现具有较好稳定性的风-浪联合及风-浪-流联合作用三维数值水槽的模拟。基于风-浪-流联合作用三维数值水槽，对海洋工程结构典型圆柱构件进行风、浪、流单独作用和联合作用下的响应分析，分析结果表明，总体上联合作用荷载的作用值大于单独荷载作用叠加值。