随着海洋油气资源成为不可再生资源开发的主战场,海洋石油资源开发工程正如火如荼地进行,我国南海油气资源十分丰富,具有广阔的开采前景。导管架平台是当今国际最广泛的海洋油气勘探开采装备,在较深水域(300m左右)研制和投放导管架平台引起了各国的关注。论文以国家自然科学基金项目“极端海洋环境下海洋固定平台生存能力及动力灾变应急对策研究”为依托,对我国南海300m水深导管架平台动力特性和易损性开展系统研究,为导管架平台在深水领域的发展提供基础。通过搜集南海现有油气田资料建立起南海300m水深导管架平台概念模型。开展海洋平台上部组块气动弹性风洞试验,研究柔性井架结构的风致振动响应,建立海洋平台气动阻尼评估体系。考虑随机波浪载荷和甲板上浪载荷作用,研究在不同重现期下300m水深导管架平台的非线性动力特性,对比不同导管架平台的顶点位移,揭示水深增加对导管架平台动力特性的影响。计算导管架平台节点构件的疲劳寿命和可靠性指标,确定深水导管架平台疲劳寿命最小的节点位置。开展深水导管架风浪环境下的易损性分析研究,绘制不同超越概率下深水导管架平台的风浪生存能力窗口。研究结果表明:(1)风速、风攻角、测点高度对格构式井架结构的加速度风振响应均有一定的影响,其中风速对于柔性井架的影响最为剧烈。格构式井架结构在较低风速下气动阻尼大多为正,结构偏于安全。(2)相同环境载荷下,不同水深的导管架平台的顶点位移响应差异十分巨大,随着水深的增加,平台稳定性大大降低。深水导管架平台疲劳寿命最薄弱节点位置为导管架顶部至水面以下第二层之间的杆件以及海底泥面处构件。(3)以0°载荷方向研究平台各极限状态所对应的失效概率,其中57m/s(千年一遇)风速下导管架整体平台对应的WLS、HLS以及SDLS失效概率依次为99.79%、81.94%以及58.17%,基本小于平台井架失效概率。失效超越概率为50%时,相对于失效超越概率为10%的平台结构安全抗风浪窗口有增大的趋势。