成司元， 余 杨， 余建星， 郝 帅， 吴静怡， 张春迎， 康煜媛

(1.天津大学 水利工程仿真与安全国家重点实验室，天津 300072；2.高新船舶与深海开发装备协同创新中心，上海 200240；3. 中国石油管道局工程有限公司 天津分公司，天津 300457)

张力腿平台(tension leg platform，TLP)是一种垂直系泊的顺应式平台，一般由平台主体(甲板、立柱、浮箱)、系泊系统和锚固基础三部分组成[1]。通过自身结构产生远大于重力的浮力，浮力除了抵消自质量外，剩余浮力与筋腱提供的预张力平衡。较大的筋腱预张力使平台平面外的运动(垂荡、橫摇和纵摇)较小，近似于刚性。同时，张力腿平台及其系泊系统是一个非线性系统，在某些极端海况作用下可能发生部分张力筋腱的失效，从而改变整个结构的固有频率，同时系统回复力也会受到较大影响，非线性部分作用会被放大，平台响应的幅值增大且改变运动规律，危及筋腱失效后平台生存能力。

张力腿平台主体与系泊系统是一个相互耦合的动力系统，国内外学者大部分都是通过时域分析研究TLP平台的运动响应。印度理工学院的Ahmada等[2]研究了TLP在随机波浪谱下的耦合响应，考虑了水动拖曳力、可变张力、可变浸水、长期偏移和波动风载荷耦合效果引起的各种非线性效应。印度理工学院的AK Jain[3]采用确定性的一阶波浪力来分析TLP的动态响应，考虑6自由度的耦合、非线性的张力变化及水动力的影响。Adrezin等[4]研究了单柱张力腿平台与张力腿的耦合动力响应,把张力腿简化为非线性梁结构,并仅考虑平台纵荡和垂荡两个自由度。……