随着海洋油气资源的开发,我国的海洋油气产业也正加大力度向油气资源更为丰富的深水域发展。针对深水导管架平台,其在风、浪、流等海洋环境作用下动力响应尤为显著,且服役的过程中长期受一般海况作用将使结构物产生疲劳,对生产活动及人员安余造成影响。因此,有必要对深水导管架平台进行动力响应及可靠性研究,这方面的工作不仅保障平台的安全还对深水导管架平台的设计、建造及检修有重要意义。本文以深水导管架平台为研究对象,利用SACS对深水导管架平台进行了极端海况下的结构静力分析和动力特性方面的分析,并采用S-N曲线法根据海洋波浪的统计特性对深水导管架平台进行可靠性方面的研究。主要的内容如下:(1)波浪理论及其适用性。推导了线性波和非线性波理论中波质点速度势等参数及其在不同水深下的适用性。并进行了桩-土非线性力学分析,分析了群桩效应对平台受力的影响。(2)深水导管架平台结构静力学分析。建立了深水导管架平台三维力学模型,分析了重现期为一年和一百年的海况作用下平台结构在7个波向下的受力和位移情况,并求得平台各杆件的UC值分布情况。采用Pushover法对导管架平台进行倒塌分析,分析了其倒塌过程,得到了极端海况下0°、45°、90°三个波向及8度地震作用下平台的储备强度系数和基底剪力。(3)深水导管架平台结构动力响应分析。基于Guyan减缩法进行了深水导管架平台模态分析,得到了海洋结构物桩-土-结构模型和等效桩模型的前6阶固有频率。采用模态叠加原理通过施加确定性波浪参数对深水导管架平台桩-土-结构模型和等效桩模型进行了动态响应分析,考虑了群桩效应、海生物附着、导管架倾斜度、相对桩距等因素对导管架平台结构动力响应的影响。并采用大洋模拟法通过生成伪随机波模拟了 1000s随机波浪载荷作用下平台结构的动力响应。(4)深水导管架平台疲劳可靠性评估。在海洋环境对平台产生的随机应力的统计特性基础上,基于S-N曲线和Miner准则采用波浪谱分析法对平台某些重要的管节点进行疲劳寿命进行预估,并采用Wirsching疲劳可靠性模型对深水导管架平台管节点进行可靠性研究,得出节点疲劳寿命均超过设计寿命,其可靠度指标平均值为3.2,符合API规范要求。