徐万海，吴应湘，钟兴福，何 杨，刘培林，冯现洪

(1.天津大学 建筑工程学院，天津 300072;2.中国科学院 力学研究所，北京 100190;3.海洋工程股份有限公司，天津 300451)

21世纪是海洋经济时代，随着世界经济的快速发展，能源短缺问题日益突出，由于陆上及近海的石油资源日益枯竭，深海油气开发已成为各国能源战略的重点。根据不同的海洋环境及经济方面的考虑，会采取不同的平台开采方案，如张力腿平台(TLP)，SPAR平台，半潜平台等。不论海洋油气开发采用何种平台方案，张紧式细长柔性结构如立管、张力腿等都会在其中扮演重要的角色。立管是进行深水油气开采必不可少的设备，它连接海底矿藏与海面的作业平台，进行钻探、导液和泥浆等工作。张力腿一般为圆柱形结构，是连接张力腿平台与海底锚固基础的关键部件，提供平台本体必要的结构刚度。立管与张力腿结构形式有很大的相似之处，最大的不同就是立管的轴向预张力比张力腿小，同时立管内部有流体流动［1］，如果忽略内流影响，两种结构的动力响应分析方法是一致的。

张力腿等细长的海洋工程结构，主要受到两种外部激励形式的作用，一种是平台纵荡而产生的受迫振动，第二种是平台垂荡引起的参数振动［2，3］。前人的研究工作主要集中在两方面:一种是将张力腿简化为线性Euler-Bernoulli梁模型，同时考虑平台纵荡和垂荡激励作用［2，3］;另一种是把张力腿看成非线性梁结构，为了简单起见，仅考虑平台的垂荡激励［4，5］。……