海洋立管是连接海上浮式生产设施和海底井口的重要部件。上部浮式生产设施在风、浪、流的作用下会偏离其原来的平衡位置并产生升沉运动,导致立管与平台之间发生垂向的相对运动,称为立管的冲程运动。张紧器系统的作用就是要控制立管和浮式结构物间的相对运动,补偿立管与平台之间的冲程值。本文依托国家863项目子课题“顶张紧式立管(TTR)设计与安装关键技术研究”,针对一种适用于张力腿平台(TLP)的顶张紧式立管(TTR),研究立管冲程运动的计算方法及其敏感性因素的影响,并利用专业软件Orcaflex对其进行数值仿真计算。本文在综述张紧器系统的主要结构组成和工作原理的基础上,对影响立管冲程能力的因素以及立管冲程的计算方法进行了归纳和总结。计算了一年一遇季风及百年一遇台风环境条件下立管的冲程能力,给出了张紧器冲程的选用范围；并讨论了不同的张紧力施加方式：施加恒定张紧力、线性变化张紧力以及非线性变化张紧力对立管冲程计算结果的影响,进而给出了合理的张紧器模拟方式。根据得到的计算结果,进一步分析了立管冲程对张紧器系统各参数变化的敏感性程度,包括液压系统的气体常数,张紧器的初始储气长度,张紧器液压缸夹角等；最后通过系列计算说明了张紧器系统在立管干涉中起到的作用,为实际工程操作提供了一定的参考。通过以上的分析计算,得到了如下结果与结论：总结了立管冲程能力分析及计算方法；采用不同方式模拟张紧器系统会对立管冲程计算的结果造成很大影响；采用非线性弹簧模拟张紧器系统是目前较为合理的做法；液压张紧器内的气体性质、张紧器初始储气长度、张紧器液压缸与垂直方向的夹角、管体内容物密度以及平台水平偏移运动对张紧器的张紧力数值均会产生重要影响；当张紧器的一个液压缸失效后,其余液压缸应相应调整各自张紧力以保证张紧器系统不发生失效；保证相邻立管的张紧器外伸量相同以及增加张紧器刚度可以有效缓和立管的干涉效应,保证立管系统的安全工作。