北极地区的物产丰富,按照目前全世界的原油需求量,北极仅目前勘测到的石油储量,便能够满足全球3年的供应,未探明储量可达900亿桶。同时天然气、煤炭的储量也是惊人。随着全球气候变暖,北极圈冰层消退,使开发北极航线成为可能。目前北极海上油气勘探开发工程主要有人工岛、重力式平台和浮筒型平台,深水浮式平台尚无实船开发工程。当前我国在极地半潜平台的研发上仍处于起步阶段,但近年来我国与国际接轨,针对冰载荷预报、极地半潜结构的强度分析等技术难点进行系统研究,并已形成初步成果。首先,本文研究了海冰的物理特性,同时研究了冰载荷与平台结构的交互作用以及主要破坏形式。通过以上研究,为冰载荷的预报技术提供理论依据。其次,本文基于当前国际上公认的极地海工结构物规范ISO-19906对冰载荷进行评估,进行了平台承受的总体冰载荷与局部冰载荷的计算。同时,基于离散元理论对冰载荷进行数值模拟计算,并通过数值模拟计算的结果对规范计算的冰载荷进行验证,确定了用于平台结构强度分析的冰载荷。最后,本文以某型半潜平台为依托,研究了极地环境的特殊性,完成了极地半潜平台的局部冰区加强设计。随后,对平台整体进行运动响应及气隙分析,并完成了敞水条件以及结冰条件下的平台结构的总强度分析。结果表明,冰载荷的离散元模拟技术能够很好地验证冰载荷的规范计算值,使该值用于后续的结构强度分析;同时,该型极地半潜平台结构的总强度分析结果满足强度要求,从结构设计角度完成了该结构形式的可行性分析,具有工程实际意义。