朱晓洋 胡金鹏

摘    要：本文基于三維势流理论，针对南海海域工作的某半潜式海洋平台，运用水动力分析软件AQWA进行频域分析和时域分析，得到不同环境下海洋平台的附加质量、兴波阻尼系数等水动力系数以及各自由度的幅值响应传递函数。在此基础上，考虑风浪流对海洋平台的联合作用，以及系泊系统与海洋平台之间的耦合作用，在时域内研究了海洋平台在南海百年一遇极端海况下的运动响应及系泊缆绳的张力，分析系泊破断时平台运动响应和缆绳张力的变化情况，分析结果可为南海海域半潜式海洋平台的初步设计提供相应的科学依据。

关键词：半潜式海洋平台;AQWA;耦合作用;极端海况;系泊破断

中图分类号：P731.22                            文献标识码：A

Abstract： Based on the three-dimensional potential flow theory， this paper uses the hydrodynamic analysis software AQWA to perform frequency domain analysis and time domain analysis on a semi-submersible offshore platform working in the South China Sea. The additional mass and wave damping coefficient of the ocean platform in different environments are obtained. The hydrodynamic coefficients and the amplitude response transfer functions （RAOs） of the respective degrees. On this basis， considering the combined effect of wind and wave on the offshore platform， considering the coupling between the mooring system and the offshore platform， the motion response and mooring of the offshore platform in a once-in-a-century extreme sea condition of the south China sea are studied in the time domain. The changes of platform motion response and mooring line tension during mooring line breakage are considered and analyzed， which will provide a corresponding scientific basis for the preliminary design of the semi-submersible offshore platform in the South China Sea.

Key words： Semi-submersible offshore platform; AQWA; Coupling; Extreme sea conditions; Mooring Lines breaking

1    引言

随着海洋油气开采逐步向深水领域迈进，深水半潜式钻井平台在我国海域的应用越来越广泛。半潜式平台的水下部分主要由立柱、浮箱和横撑这类柱体结构组成，其数值预报方法一般采用Morison理论和势流理论。由于平台在恶劣的环境载荷作用下会产生波频摇荡和低频漂移运动，因此开展半潜平台立柱结构水动力特性的分析工作具有重要意义。许多学者针对水动力的各种特性对平台结构的影响做了大量研究。刘海霞[1]等对大型半潜式平台的波浪载荷计算采取Morison公式和势流理论相结合的方法，对于小尺寸结构物采用Morison公式计算;李辉[2]等对深水半潜式平台波浪载荷计算的确定性和……