我国海上有大量边际油田，油气储量颇丰，是未来海上油气开发的重要方向。边际油田的投资风险高，开发难度比常规油田大，对开采设施和管理方式的经济性能要求高。采用传统开发模式进行边际油田开采，存在较高的投资风险。因此，新型海上边际油田开采装备的研究对边际油田的开采意义重大。
　　本文针对边际油田的开采，提出了一种新型多筒式混凝土生产储卸油平台(MCPSO平台)，该平台集钻井、修井、生产储存及外输为一体。储罐为混凝土外罐和钢质内罐混合且相互隔离的形式。MCPSO平台采用筒型基础定位，实现了平台的可搬迁和自安装。
　　基于三维势流理论和离散法研究了MCPSO平台波浪载荷特点，发现MCPSO平台波浪载荷在低频海况和百年一遇随机海况对浪向均不敏感。高频情况下，由于受到MCPSO平台外形的影响，水平波浪载荷随浪向的改变而改变。分析MCPSO平台月池内流体的运动特性及其对波浪载荷的影响。发现当波浪频率远离月池内流体运动固有频率时，月池有效的屏蔽了波浪载荷的作用，保证了月池内钻井设备工作环境稳定。当入射波浪频率接近月池活塞运动固有周期时，平台的垂荡和纵摇波浪载荷受月池内流体运动影响明显。研究了多筒结构波浪载荷特性，结果表明多筒结构与单筒结构相比波浪载荷明显降低，接长杆对局部波浪载荷具有一定的遮蔽作用。
　　建立MCPSO平台有限元模型，进行结构强度分析，研究MCPSO平台在不同波浪载荷和装载情况下的应力分布特点和规律，分析了影响内罐和外罐不同位置应力分布的主导因素。结果发现内外罐隔离的形式使得混凝土外罐受力特点明确。研究了MCPSO桩套筒和顶板的应力分布特点。分析不同工况下混凝土外罐应力水平较高的区域，以及入射波浪方向和海况对MCPSO平台高应力区的影响。发现沿波浪入射方向，储罐连接位置附近混凝土结构的拉应力始终较大。
　　基于CFD算法研究了多筒结构在地震载荷作用下动水压力，发现多筒结构总动水压力中惯性力占主导地位，验证了采用MacCamy-Fuchs绕射理论和算法计算多筒结构动水压力的精度。建立了MCPSO平台地震响应分析模型，考虑动水压力和装载工况的影响，分析了地震载荷作用下MCPSO平台的自振特性和地震响应。通过模态分析和瞬态动水力分析，研究平台在地震载荷作用下的自振特性和地震响应特点。结果表明，MCPSO平台沿水平方向的刚度基本相同，MCPSO平台在三向地震载荷作用下以水平响应为主。地震载荷作用下，平台底部的混凝土结构容易产生受拉开裂现象。接长杆的顶部和底部VonMises应力较高。
　　综上所述，本文工作提出了一种新型边际油田多筒平台，对于平台的动力特性进行了分析，得到了平台波浪载荷分布特点和结构应力分布规律。考虑地震作用，得到了地震引起的动水压力，以及地震作用下平台不同位置的应力分布规律，指出了结构易发生损伤的高应力区域，本文工作为平台的后续研究奠定了重要的理论基础。