缓波形立管是深水及超深水海洋油气开发中应用前景最好的立管形式之一。从钢悬链线立管的研究结果来看,平台运动引起的立管与周围流体间的相对振荡来流极有可能也会诱发缓波形立管发生面外的涡激振动。由于缓波形立管结构形式复杂,在平台运动的带动下,其面内运动响应特性、涡激振动响应特性如何,与钢悬链线立管有何异同,尚需通过模型试验方法进行研究。同时,平台运动诱发的缓波形立管的疲劳损伤特性也是工程界最为关心的问题之一。为此,本文开展了平台运动诱发的缓波形立管涡激振动试验研究,通过统计学分析、频谱分析、模态分析法等方法处理试验数据,解决了以下问题:1)如何基于试验数据获取更加准确的缓波形立管面内运动响应;2)缓波形立管在平台运动下的面内运动响应有何特性,与钢悬链线立管有何异同;3)平台运动是否会诱发立管发生涡激振动,其涡激振动响应特性如何,与立管面内运动、平台运动参数有何内在联系;4)平台运动诱发的缓波形立管的涡激振动的疲劳特性如何,工程应用中是否必须计及其影响;5)螺旋列板对缓波形立管涡激振动的抑制效果如何。研究结果表明,本文提出的缓波形立管面内运动数值重构方法和对当前水动力计算模型的修正方法可以很好地重构出缓波形立管在真实环境下的面内法向位移和速度的分布规律。在此基础上,本文通过响应频率和泄涡频率的对比定量地证实了平台运动可以诱发缓波形立管发生面外的涡激振动。这种涡激振动具有“幅值调制”、“模态转换”等典型的“分时”特性。振动的形式以兴起于悬挂段、向两端传播的行波为主。行波的出现放大了浮子段的涡激振动响应,导致该位置虽然面内运动响应很小,但仍承受较大的涡激振动疲劳损伤。疲劳分析的结果表明,较之面内全局运动引起的疲劳损伤,面外涡激振动主导了悬挂段甚至立管全长范围内的疲劳损伤,这表明当前忽略平台运动诱发的涡激振动的疲劳计算方法是非常危险的。螺旋列板对缓波形立管涡激振动的抑制效率可达70%以上,大大提高其疲劳寿命。此外,本文还建立了平台运动诱发的缓波形立管涡激振动的一般规律,探究了等效流场参数(KC数、法向速度)、涡激振动应变幅值、涡激振动响应主导频率三者与平台运动参数之间的内在联系。