随着海洋石油事业的发展,海洋活动式钻井平台作为海洋油气勘探和开采的重要装备,得到了广泛的应用。自升式平台是一种海上活动式钻井装备,是目前我国海洋石油勘探中使用最多的一种钻井平台。它由船体、桩腿、升降机构以及一系列的钻井装备所组成。自升式平台作为典型的海洋工程结构物,由于恶劣的工作环境以及本身结构的复杂性,如何对其进行整体结构强度分析,细致而又准确地反映出结构的细节问题是摆在人们面前的一个重大课题,而整体结构的三维力学模型又是分析工作成败的关键。本文以某一自升式海洋平台为例,研究动静强度分析的三维建模技术,探讨海底土壤对于桩腿约束的处理方法。考虑不同作业水深,建立平台整体结构三维有限元板梁模型,针对平台风暴自存工况,计算出平台位移以及桩腿应力,并对计算结果进行强度校核。同时,建立了平台船体-桩腿系统振动分析的简化模型,计算了平台的前5阶固有频率,取斯托克斯STOKES5阶波浪理论计算波浪载荷,计算了平台波浪作用下的振动响应。探讨了波浪载荷对于自升式平台桩腿动态强度的影响。对于桩腿与船体之间的相互作用以及海底土壤对于桩腿的约束作用,本文也进行了分析讨论。通过计算分析表明,弦杆强度是平台桩腿的制约因素,土壤弹性模数对于平台自振特性有较大的影响,由于自升式平台紧靠三个或四个桩腿插入海底,随着工作水深的增加,整体刚度较小,自振频率降低,对于波浪的激振较为敏感,即使不发生共振的条件下,结构动力响应也可能很大。