Spar平台是当前深海油气开发的重点研究课题之一,但是目前利用通用有限元软件来建模分析Spar平台的工作还比较少见。本文以Spar平台为研究对象,利用ANSYS有限元软件对其进行了静态分析及运动响应分析,本文的具体工作如下:1.系统介绍了Spar平台产生和发展的历史,对各代Spar平台的结构特点、优缺点及经济性和发展前景进行了总结。2.根据Williams和Demirbilek提出的用改进平面波法求解浮动圆柱波浪载荷的基本理论,以相关平台为模型,编制Fortran程序计算了作用在Spar平台上的一阶线性波浪力,并与已有相关研究结果进行了比较,符合良好。同时还讨论了求解波浪力时截断阶数对结果精度的影响,表明求解阶数在20阶左右时,截断误差在0.004%以内。3.建立了Spar平台主体和系泊系统耦合的ANSYS有限元模型,在静力状态下计算系泊系统内力,并讨论了不同系泊角度下系泊索张力的变化以及不同方向上的系泊系统刚度。计算结果表明,Spar平台在水平方向的回复刚度沿程增加,所建模型合理反映了Spar平台主体和系泊系统耦合特性。4、建立了波流共同作用下Spar平台运动响应模型。以我国南海相关海况作为波浪及海流载荷条件模拟了Spar平台及其系泊系统在一阶线性波浪力和恒定海流共同作用下的运动响应,讨论了不同夹角波浪和潮流作用下Spar平台的运动特性。结果表明,在一阶线性波浪力和海流共同作用下,平台主要沿海流方向漂移,沿波浪方向振动;分析Spar平台运动特性时,需要考虑水体拖曳力和附加质量力的影响。