本文依托国家高技术研究发展计划（863计划）海洋油气资源勘探开发技术专题项目“分体自升式新型平台对接就位关键技术研究”，系统开展分体自升式平台总体性能及对接动态特性的研究。本文通过理论研究、数值仿真计算和实验室实验，主要进行了以下四个方面的研究工作：平台总体稳性和下分体沉浮安全姿态研究，海上对接碰撞时程及影响因素规律性分析，对接牵引索及平台结构动态响应研究，实验室物模实验及分析。主要研究成果总结如下：1平台总体稳性和下分体沉浮安全姿态研究建立适合的上、下分体的数值模型，分油田拖航和远洋拖航两种工况，在不同的风向角下计算风浪流联合力矩，基于海洋平台稳性分析软件PANB研究平台上、下分体漂浮过程中的漂浮稳性、下分体沉浮过程中的安全姿态以及对接后平台整体的坐底稳性。下分体有下潜到海平面以下的工况，通过配载数值递进理论，运用均匀沉浮流程及其方法研究下分体在沉浮过程的姿态变化，并找出安全姿态临界点。对完成对接的平台进行抗倾稳性和抗滑稳性分析，计算综合环境载荷产生的分力矩、总力矩、抗倾力矩和倾覆力矩、抗滑和滑动力的安全系数。研究表明平台上、下体稳性衡准数均满足完整稳性和破舱稳性，下分体的结构设计型式满足沉浮稳定性，平台坐底稳性均满足安全要求。2海上对接时程及其影响因素规律性分析完成上、下分体在海上对接过程中的上下分体桩腿碰撞时程分析和碰撞影响因素的规律性分析。采取基于拉格朗日理论的有效算法对碰撞时程进行应力波的传递过程、规律的数值模拟。运用动力分析程序分析影响因素对碰撞过程的影响规律和敏感性。研究表明，碰撞过程是个毫秒级的过程，波、流是影响碰撞初始状态的主要因素，应力值较高部位是桩腿、桩腿相连的辐射板和下体空间斜支撑的接合处；碰撞应力值与碰撞力随着碰撞速度和上体平台重量的增大近似线性增加；随着碰撞角度的增加而显著增加；摩擦系数对碰撞基本没有影响；选取合适的吸振动材料对碰撞力减小有明显效果。3对接牵引索及平台结构动态响应研究平台上、下分体对接过程采用对接牵引索机械引导完成对接。牵引索在不同环境条件、不同平台重量下的载荷响应和位移响应性能对完成平台上、下分体正确对接有重要的指导意义。平台分体对接后，由于水深的增加和恶劣的环境条件，平台整体结构和桩腿结构动力敏感性和非线性响应明显增强，对整体进行结构动力响应分析，保障平台作业安全。运用三维线性势流理论和Morison理论分析平台在波浪中的运动，在不同的影响条件下基于频域分析方法得出水动力系数，通过时域分析方法研究牵引索应力分布和位移响应情况。运用有限元软件对分体式平台整体结构进行静态分析，选取不同影响参数对分体式平台静态综合性能进行研究。在静态分析的基础上，开展分体式平台的模态分析和瞬态动力分析。研究表明，对接牵引索的方案的可行性和平台整体结构动态响应的安全性。4室内物模实验及分析在数值分析的基础上，设定基本参数的相似规律，建立物理模型。在实验室内对平台总体性能和对接动态特性进行模拟实验。实验结论与数值仿真分析结论相互校核验证平台总体稳性和对接动态特性结论的正确性。通过开展外部环境载荷联合作用条件下的分体平台对接牵引索受力状态实验，研究分体平台牵引索对接过程中的动力响应；通过下分体沉浮实验，研究下分体的沉浮稳性和结构浮态安全临界点；通过平台分体间对接碰撞实验，验证对接技术及检测仪器的稳定性及可靠性，研究对接过程中的减震减阻对策，分析碰撞发生时程；通过上分体振摇实验，研究平台上分体振动影响因素及其规律。研究表明分体式平台总体性能和对接动态特性满足工程应用要求，实验为进一步开展分体自升式平台工程应用奠定理论基础。