自升式平台在我国海洋石油开发过程中占据重要的地位，是我国海洋石油和天然气钻探与开发的主要设备之一[6]。海上风电导管架支撑结构是将风电机组稳固在海上的重要建筑物，这些近海结构物在海上会受到各种流载荷，浪载荷和风载荷的作用，因此对这些结构总强度校核是非常有必要的。首先，在近海结构物设计中，最首要的环节就是进行结构分析，这也是规范所要求的；然后结构强度分析能有效确保这些近海结构物的结构不被破坏或失效从而它们在复杂的海上安全作业。因此，本课题将主要对海上石油开采设备自升式平台和近海风机导管架支撑结构的总体强度进行分析校核。

1.2国内外研究动态

1.2.1自升式平台的强度分析研究动态

1.2.2近海风机导管架支撑结构的强度分析研究动态

1.3本文的主要工作方法与内容

本论文主要利用有限元法对某自升式平台和某近海风机导管架支撑结构在风载荷、浪载荷、流载荷联合作用下进行总体结构强度分析。在SESAM/GeniE中可以方便的将板单元梁单元组合，进而建成有限元模型。当比较详细的有限元模型建成后，按照某海域的实际情况，设置相应的环境参数，软件会自动计算相应的载荷施加到构件上。熟悉相关的强度校核规范，了解这些结构物的环境载荷，包括风载荷，浪载荷，流载荷等；在作业状态和风暴自存状态下，对自升式平台进行总体结构强度分析；并按相关规范进行校核，在停机自存状态下对风机导管架支撑结构按相关规范进行分析与校核。

主要内容有：第一章主要介绍了本文选题的背景以及意义，阐述了自升式平台的结构形式

以及发展现状，介绍了目前国内外对自升式平台强度分析的研究动态；同时也简

要的介绍了风机的支撑结构类型，并且详细的论述了导管架支撑结构的特点和国内外的研究分析动态。最后介绍了本文的主要强度分析方法。

第二章主要内容是对自升式平台和近海风机导管架支撑结构所受的海洋环境载荷作系统的介绍，包括风载荷，浪载荷，流载荷的分析。风载荷的计算采用中国船级社的相关规定进行计算，浪载荷采用基于斯托克斯五阶波的莫里森方程计算，流载荷也采用莫里森方程计算。

第三章主要介绍本文的建模所用的软件SESAM，简述了建模方法及原则，以及后期的结果处理与分析方法。

第四章主要以在某海域作业水深40米的自升式平台为研究对象，在SESAM/GeniE中建立具体的自升式平台的有限元模型，并设置好相关的海洋环境参数，运用基于斯托克斯五阶波理论的莫里森方程算出作用于自升式平台桩腿上的波流载荷。然后根据相关规范对自升式平台在风暴自存工况和正常作业工况下的总体强度校核。

第五章主要以在某海域作业水深为40米的近海风机导管架支撑为研究对象。在SESAM/GeniE中利用梁单元模拟风机导管架支撑结构，分析该风机导管架支撑结构在停机自存状态下的强度。根据相关规范对支撑结构进行总体强度校核，根据输出的应力校核值UC值，并以此来判断总体强度是否符合要求。

第六章主要总结了利用相关规范对自升式平台和风机导管架支撑结构进行结构强度分析与校核的结论。