我国南海海域蕴藏着极为丰富的油气资源,占中国总资源量的1/3左右,其中大部分位于深海海域,而Spar平台正是一种能够很好满足在深水海域进行石油开采的海洋平台。根据实际观测和相关研究,得知Spar平台垂荡和纵摇之间存在着强烈的耦合作用,因此对Spar平台进行水动力特性以及运动稳定性方面的研究具有实际的工程意义,本文主要研究工作如下:1.介绍了Spar平台各部分构件的波浪载荷计算方法,建立了频域中Spar平台的运动方程,用WALCS程序计算得到Spar平台的波浪载荷以及运动响应,并与SESAM软件的结果进行了对比分析,给出了Spar平台在不规则波中的运动响应。2.建立了Spar平台的简化运动模型,根据由运动引起的变化初稳心高和排水体积,详细推导了Spar平台静水恢复力与静水恢复力矩的计算公式,并导出垂荡-纵摇耦合运动方程。3.根据纵摇运动的参数激励Mathieu方程,分别在弱参数激励和强参数激励情况下研究了Spar平台的纵摇Mathieu不稳定性,其中包括线性和非线性阻尼对Mathieu不稳定性的影响,并应用Floquet稳定性理论研究了解的稳定性。4.建立了垂荡-纵摇耦合非线性运动方程,阐述了Spar平台在垂荡发生主共振时的运动情况,并研究了此时Spar平台垂荡-纵摇耦合运动的饱和现象、幅值跳跃现象和解的稳定性问题等,并提出了相关的工程建议。