随着开发和利用海洋资源的脚步逐渐深入,对于海上工程设施与海洋中波浪的相互作用机理研究也需要不断地深入与发展。开孔板作为重要的消能构件,可以应用于如防波堤、海上浮式平台等海洋结构物上。已有学者针对浸没开孔板的水动力特性开展了大量的研究,但是对于自由表面附近开孔板的水动力特性有待于深入研究。针对开孔板对海上结构物波浪荷载抑制问题,采用理论和试验方法,研究开孔圆盘的水动力特性及其对波浪荷载的影响规律。探究开孔圆盘开孔率、吃水深度及水深等因素对其附加质量、辐射阻尼以及波浪激励力的影响规律;分析开孔圆盘对入射波浪的反射系数及透射系数的变化趋势;重点关注自由表面附近开孔圆盘的非线性水动力学特性。本文首先基于线性势流理论水动力学基本方程,建立了浸没开孔圆盘半解析模型,应用速度势分离法避免了求解复杂的色散方程;通过速度势连续和速度连续条件,求解解析模型各区域速度势的未知系数,给出了浸没开孔圆盘附加质量、辐射阻尼以及波浪激励力的表达式;计算程序通过收敛性验证且与已发表结果进行对比,验证了本文建立的浸没开孔圆盘解析模型的准确性。然后,基于前述内容建立的解析模型,开展了浸没开孔圆盘水动力特性的理论分析研究。探究了波浪参数和开孔圆盘的几何参数对浸没圆盘水动力特性的影响;探明了孔隙参数G的实部与虚部对浸没开孔圆盘波浪激励力的影响规律;对于孔隙参数G,无论是其实部方向还是虚部方向,波浪激励力均随着其增大而减小;当相对吃水较小或者开孔率较小的情况下,有附加质量出现负值的情况发生。最后,本文运用物理模型试验的方法,考虑不同开孔率、吃水位置及波浪频率,探究开孔圆盘模型在自由表面附近处的受力问题以及波能衰减规律。通过分析圆盘模型的受力时程曲线及其频谱,发现圆盘模型不仅存在一阶波浪力的影响。在一些波浪发生破碎的试验工况下存在二阶甚至更高阶波浪力占主导的现象;开孔圆盘吃水位置亦是影响流场的重要因素:在模型处于自由表面附近下部时,会在圆盘模型上部产生聚波现象;当模型处于自由表面附近上部时,在圆盘下部会发生波浪裹挟气体压缩破碎的现象。