锚泊定位系统作为浮式结构物最常用的被动式定位方式,其工作原理是利用锚泊线把水面浮式结构物与固定在海底的锚固基础连接起来,约束浮式结构物的运动响应在允许的范围内,同时还需要保证锚泊系统自身的强度设计使其不产生过大的锚泊张力。按照锚泊线的线形形状可以分为两类:悬链式和张紧式。悬链式锚泊系统是浮式结构物传统且最常用的定位方式,通过自身重力的变化为浮式结构物提供回复力,但是对于深水或超深水浮式结构物,随着作业水深的增加,由钢链和钢缆组成的传统悬链式锚泊线自重也会快速增加而使得经济成本增加相对过大,同时其水平刚度减小造成浮式结构物的定位能力很快下降和竖向承载能力减小,但由于卧地段的存在而使其具有较高的安全储备性能。张紧式锚泊系统一般采用合成纤维材料,具有重量轻、回复刚度大的优势,但是合成纤维材料动刚度、蠕变和迟滞等材料和力学复杂特性使得张紧式锚泊系统的破坏形式非常复杂。基于上述研究背景,本文提出深水串联浮筒锚泊系统的设计概念,并对浮筒的大小和位置进行优化设计,既能保留传统悬链式锚泊系统安全系数高、对锚泊基础要求低、总体造价低的优点,同时能够减小锚泊系统对平台产生的竖向荷载、改善深水浮式平台的运动响应、降低缆索的破断风险,可以将其向深水和超深水进行应用。具体开展的研究工作如下:（1）浮筒水动力性能实验与数值研究:首先,针对浮筒在水下非定常运动受到的流体作用力,建立其水动力系数的计算方法;然后,对球形浮筒在正弦强迫激励下的水动力性能进行实验研究;最后,利用计算流体力学软件,对球形浮筒在低频和波频运动下的水动力性能开展研究,给出浮筒水动力系数的变化规律。（2）锚泊线静动力响应计算方法及其实验验证:首先,建立锚泊线的静动力响应数值求解方法;然后,提出一种改进的锚泊阻尼计算方法;最后,在大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室开展单根锚泊线的物理模型实验,进一步验证本文提出方法的正确性与有效性。（3）串联浮筒锚泊系统的静力特性与优化设计:首先,研究不改变悬链式锚泊线参数和布置情况下,直接串联浮筒对锚泊系统静力特性的影响;然后,基于工程需求,提出串联浮筒锚泊系统的优化设计原则并给出优化设计步骤;最后,对优化设计的串联浮筒锚泊系统静力特性进行研究,阐明优化设计串联浮筒锚泊系统的优点。（4）串联浮筒锚泊系统的动力特性:首先,研究串联浮筒对锚泊线张力放大的作用机理;然后,分析串联浮筒对锚泊阻尼的影响规律;最后,结合本文提出的改进锚泊阻尼计算方法,深入揭示串联浮筒对锚泊阻尼的影响机理。（5）串联浮筒对浮式平台及锚泊线运动响应的影响:首先,建立浮式平台-锚泊系统运动响应的耦合时域分析模型;然后,以一座半潜式平台及其锚泊系统为对象,研究优化设计串联浮筒锚泊系统对平台及锚泊系统运动响应的影响;最后,开展半潜平台-锚泊系统的物理模型实验,验证本文提出的优化设计串联浮筒锚泊系统优越性。