桁架式的自升式平台，其自身柔性较大，在复杂多变的海洋环境载荷的作用下，平台结构动力响应明显而复杂，特别是在波浪载荷这一主要控制载荷的长期作用下，平台桩腿容易出现裂纹，甚至发生疲劳失效，因此，对自升式平台桩腿进行动力响应研究和疲劳分析，并预测其疲劳寿命，对于自升式平台的安全使用是非常必要的。本文采用海洋工程专业软件SACS，对自升式平台桩腿进行动力响应和疲劳分析研究。首先，对作业工况进行模态分析，对比其固有频率与波浪频率，判断其共振的可能性；然后，在此基础上，进行平台结构的波浪动力响应分析；最后，考虑动力放大效应和应力集中的影响，采用直接确定性方法和动态谱分析方法进行平台桩腿的疲劳寿命预测。本文的主要工作如下：1)阐述海洋环境载荷、疲劳分析的基本理论和方法，介绍基于SACS的疲劳分析流程等；2)采用海洋工程软件SACS建立自升式平台的三维有限元模型，考虑桩-土非线性边界条件的影响，研究船体与桩腿结构的连接方法以及采用弦杆模型的等效方法解决桩腿水动力问题，并对平台桩腿结构进行强度校核和桩基承载力校核；应用模态分析方法计算平台的固有频率，并与设计波浪频率进行对比分析，判断发生共振的可能性；另外，还对平台结构进行波浪动力响应分析，将波浪载荷下的动力响应与准静态分析结果进行对比；3)采用频域分析方法中的直接确定性方法和谱分析方法分别对自升式平台进行疲劳分析研究，并考虑结构动力放大效应和应力集中系数的影响，对平台桩腿进行疲劳寿命预测。采用直接确定性方法进行疲劳分析时，选取一年期波浪散布图中发生频次较高的24组波浪，进行平台桩腿的疲劳寿命预测，疲劳寿命较短的区域集中在桩腿飞溅区的左舷位置及桩腿与主船体连接处；采用谱分析方法预测在波浪交变载荷作用下平台的疲劳寿命时，以北海-Bery&Frig地点处的一年期波浪散布图为海况条件进行研究，通过计算应力传递函数，求得管节点的结构响应谱密度函数，再根据S-N曲线和Miner线性累计损伤理论，求得平台桩腿的疲劳寿命。通过分析上述两种方法的计算结果可知，直接确定性方法的计算精度虽不如谱分析方法的计算精度高，但该方法计算简单易行，在初步进行自升式平台疲劳分析时，可先用直接确定性方法确定较为危险的管节点，再使用谱分析方法做进一步的疲劳分析，该方法的结果满足海洋平台疲劳分析的精度要求；4)分别就S-N曲线的选择、常见波浪谱密度（P-M谱等）、管节点应力集中系数SCF的计算方法以及波浪散布图等因素对自升式平台桩腿结构谱疲劳分析结果的影响进行探讨，并给出了合理的选择范围和方法。