近年来,海洋养殖产业快速发展,并逐步成为海洋渔业资源开发的重要途径。深海网箱系统作为海洋养殖设施的主要工程结构之一,其安全关乎产业健康发展。系泊系统是保障深海网箱安全的关键因素之一。在长期、复杂的海洋动力环境条件下,系泊系统极值响应易超过设计阈值,并且系泊系统也可能发生疲劳失效。深海网箱系泊系统一旦发生破坏,将对深海网箱的安全造成严重威胁。因此,深海网箱系泊系统疲劳损伤及体系可靠度评估研究具有重大的工程意义。在进行海洋工程系泊系统的安全评估时,现有方法中引入的近似假设并不总是合理的,且非常依赖研究者的经验。目前,针对深海网箱系泊系统疲劳损伤及体系可靠度评估的研究有限,且其水动力数值分析的模型不确定性评估的相关研究十分匮乏。本文将对深海网箱网格式系泊系统的长期疲劳损伤、疲劳损伤概率分布、极值响应分布和模型不确定性等方面进行分析,并评估各个极限状态下深海网箱网格式系泊系统的可靠度。主要研究内容及成果包括:（1）提出了改进的谱矩等效方法计算深海网箱系泊系统长期疲劳损伤。该方法基于集中区块法,采用谱矩等效方法计算等效波况的波高参数,考虑结构疲劳损伤对有效波周期的敏感性,基于每个区块所得疲劳损伤均略微保守的原则,计算等效波况的有效波周期参数。该方法简化了复杂长期波况,并通过与原始波况下的计算结果对比,验证了本文所提出新方法的准确性。（2）分析了波群作用下深海网箱系泊缆的长期疲劳损伤。基于波包络谱,实现了波群作用下网箱水动力响应的数值模拟,探明了波浪群性变化对系泊缆疲劳特性的影响,分析了系泊缆应力范围、疲劳损伤曲线、短期疲劳损伤和长期疲劳损伤对波浪群高因子GFH和群长因子GLF的敏感性。（3）针对多因素不确定性下网箱系泊缆疲劳可靠度,提出了一种灵敏度评价方法,并对疲劳极限状态下系泊系统可靠度进行细致地研究。基于广义概率密度演化法分析了疲劳损伤分布随荷载循环数的演变过程,实现了系泊缆疲劳损伤概率分布的直接计算,并基于等效极值事件法评估了疲劳极限状态下系泊系统的可靠度,从而解决了疲劳可靠度评估过程中采用的假设适用性差的难题。（4）考虑锚链的随机腐蚀,提出了三链环非线性接触模型,分析了腐蚀后锚链的破断强度,进而评估了考虑锚链腐蚀后单体网箱和组合式网箱的系泊缆时变可靠度。基于广义概率密度演化法构建了系泊系统的极值响应概率分布,并与分布拟合法得到的结果进行了对比。基于等效极值事件法,通过保留失效事件相关性信息计算了承载力极限状态下网格式系泊系统的失效概率,进而分析了系泊缆容许强度的不确定性对系泊系统可靠度的影响。（5）基于单根系泊缆失效后网箱受损系泊系统的张力响应,利用广义概率密度演化方法和虚拟随机过程,评估了偶然极限状态下系泊缆极值张力的概率分布和受损系泊系统的可靠度。并且考虑系泊系统的连续失效,提出了改进的系泊系统可靠度评估方法,从而解决了系泊系统连续失效可靠度分析中所用假设适用性差的难题。（6）首次评估了海洋养殖设施水动力特性的模型偏差因子统计不确定性。通过收集文献中已有数值模型的验证数据得到模型偏差因子的原始样本,采用Bootstrap方法估算模型偏差因子均值和标准差的概率分布。考虑模型偏差因子统计不确定性的影响,分别对承载力极限状态和疲劳极限状态下系泊缆可靠度置信区间进行了定量评估。