随着海洋油气开发从浅海向深海转变,海洋立管的安全问题日益突出,极大地制约了深海油气开发工作的进一步发展。处在复杂深海环境中的立管,受到波浪、海流和风等环境载荷的作用。当这些外激励力频率和立管固有频率接近时,立管会发生耦合共振,共振会加剧立管的疲劳破坏,致使立管失效。立管一旦发生损坏,不仅会造成严重的经济损失,还可能由于管道中油气泄露引起其他次生灾难。因此,必须加快对海洋立管动力特性及振动等方面的研究,以便更好的为我国深海油气开发提供技术保障。利用输流管道流固耦合振动的研究方法,对波流联合作用下的海洋立管进行动力特性分析。根据Hamilton能量原理推导出立管耦合振动方程,通过Hermit插值函数法对偏微分方程进行离散,并采用MATLAB软件编制程序求解振动方程,得到立管的自振频率。基于CFD数值模拟技术,对海洋立管流固耦合振动进行了数值模拟。运用ANSYS-CFX分析立管耦合振动的动力特性,得到了立管前六阶模态振型和固有频率。将数值模拟得到的固有频率与理论分析结果进行对比,验证了立管耦合振动模型的正确性。最后研究了管内流体流速、立管管长、管壁容差及连接方式等因素对立管动力特性的影响,并根据不同的情况提出了相应的避开共振的建议。研究结果表明,立管固有频率随管内流体流速、立管长度的增大而降低,随管壁容差的增大而升高；支撑方式对固有频率的影响与模态阶数的奇偶性有关。