半潜式海洋平台作为深水油气开发的典型装备之一,发展到如今,其结构特点是:平台立柱和撑杆的形式简化,数目减少。虽然减小了因管节点疲劳失效而导致平台结构破坏的可能性,但平台整体的刚度问题凸显了出来。依据薄壁梁理论,平台作为一种薄壁结构,大开口的横截面将大大削弱整体的抗扭刚度,值得探究。本文以半潜式海洋平台为研究对象,从模型试验的角度出发,探讨能否将相似理论用于平台的刚度模型试验,为模型试验的开展提供参考。本文主要工作如下:(1)论文首先研究了相似理论的机理,依据方程分析法推导出了相似准则,明确了各物理量之间的关系;运用薄板弯曲实例验证了相似准则,缩比关系的正确性。(2)结合三维势流理论的机理和Morison公式,计算了某艘半潜平台某些工况的波浪载荷,再将波浪载荷传递给平台结构模型,计算出平台的变形结果;严格按照相似关系,换算出缩比模型的参数,同样进行刚度计算,对前后的结果进行分析,验证了严格相似。(3)联系到模型试验实际,利用控制变量法,探讨了板厚、杨氏模量、泊松比等参数对平台刚度相似结果的影响程度,总结规律,提出了试验方案,并加以验证。(4)针对半潜平台固定的仿真过程,将相似关系嵌入其中,基于ANSYS Workbench平台进行二次开发,实现缩比模型的快速计算评估。便于与以后的模型试验结果对比,得出结论。