海啸作为一种破坏力极强的自然灾害，近年来给相关国家和地区造成了严重的人员伤亡和财产损失。2011年日本大海啸所引起的福岛核泄漏事故让人们再次认识到研究海啸防灾减灾的重要性。目前，学者们主要关心的是预警系统的建立、海啸波的数值模拟以及危险性分析等问题，而对陆上建筑抵抗海啸波及其漂浮物冲击研究较少。随着计算机计算能力的提高以及数值计算理论的发展，数值模拟方法已经成为研究复杂动力学问题的重要手段。本文结合工程实际，基于全三维有限元建模技术，利用上海超级计算机中心“蜂鸟”集群高性能计算平台，对海啸及其漂浮物作用下防波堤的动态响应进行数值模拟研究。主要研究内容包括：研究防波堤流固耦合有限元建模基本理论和方法。从流体的处理方式和模型数值计算方法的角度，研究了多物质ALE方法的相关理论和显式中心差分算法。确定有限元模型各部分的材料模型及单元模型。流体材料采用本构模型和状态方程共同描述，防波堤材料采用线弹性材料描述，流体采用多物质ALE单元描述，防波堤以及集装箱骨架采用Lagrangian描述下的常应力单元，而造波板、皮卡车以及集装箱外皮采用Belytschko-Tsay单元。研究了防波堤各部分相互作用的处理方式，结构体间相互作用采用基于段的接触搜索方式和罚函数接触算法，结构与流体之间的相互作用通过基于罚函数的耦合方式实现。基于以上原则建立了各种工况下的防波堤流固耦合有限元模型，通过显示动力学软件LS-DYNA计算了动态响应。研究数值造波原理，得到了孤立波推板位移曲线方程，并在数值水槽中得到符合实际工程条件的孤立波。在此基础上研究了无漂浮物时防波堤的动态响应，分别分析了前后挡浪墙在海啸的冲击作用下所受波浪力、应力以及变形量等参数。研究有海啸漂浮物时防波堤的动态响应。首先研究海上漂浮物质量对防波堤动态响应的影响，接着研究陆上漂浮物质量以及其与后挡浪墙的距离对防波堤动态响应的影响。通过计算总结了上述因素影响防波堤动态响应的规律，计算结果表明了对于秦山一期防波堤来说，发生海啸灾害时，最容易受到破坏的部位为前后挡浪墙与堤顶公路连接处；当海啸波夹带海啸漂浮物一起冲击防波堤时，对防波堤的破坏力要远大于无漂浮物的时候。