海洋蕴藏着丰富的资源,对海洋油气资源的开发和利用逐渐向深水甚至超深水区发展。为了保证海洋平台等长期在海上作业的浮式结构物在大多数海洋环境作用下可以正常工作并抵御各种海洋环境荷载,准确模拟系泊系统的运动时间历程和可靠性分析显得非常重要。本文应用边界元方法和Morison公式对浮式结构物进行水动力分析,应用几何非线性有限元方法计算系泊缆索张力,并在时域内对浮式结构物及其系泊缆索进行了耦合分析。无论浅水域还是深水域都会产生波群,其对海工结构物尤其是系泊浮体具有较强的破坏力,会在结构物自身频率附近产生共振,对结构物造成严重的威肋、或破坏。本文数值模拟了具有不同群性的波浪历程,并对波群作用下浮式结构物与其系泊系统进行了耦合动力分析。本文基于势流理论,应用三维分布源法求解边界积分方程,采用满足自由水面条件和海底条件的Green函数,只需在物体表面划分网格；同时利用对称性减少了计算量,缩短了计算时间；采用扩展的边界积分方程法消除了频域计算中的不规则频率问题；根据Cummins的理论,通过快速傅立叶变换,将频域计算结果变换到时域,得到浮体在波浪中的时域运动方程。在深水或超深水环境下,系泊缆索的惯性和阻尼会对上部结构产生很大影响,同时系泊缆索在大变形、大预张力条件下,缆索变形的非线性效应不能忽略,本文基于全量的拉格朗日表述和两节点的等参索单元,应用几何非线性有限元方法和Newmark方法建立了缆索动力分析的数值模型。应用该模型系统地考察了缆索材料、水深、顶端激励幅值、顶端激励频率、初张力和顶角等因素对缆索动张力的影响。建立了联合应用边界元方法／莫里森公式和几何非线性有限元方法等对风、浪、流联合作用下深海系泊系统进行耦合动力响应分析的计算模式。针对不同海洋环境作用下的深海系泊系统,深入研究了水深、波高、周期、谱峰因子、流速、风速以及不同风、浪、流入射方向等对浮式结构物运动响应及其系泊缆索张力的影响。首次研究了波浪群性对深海浮式系泊系统的影响。天然海浪经常出现一连串波高超过某一临界值的波构成,即所谓“群”,海浪群性是海浪场的一种重要特性。要判明海浪群性的大小,仅以海浪频谱为依据是不够的,波包线是描述海浪群性的重要工具,海浪群性的大小和波包谱的形状是密不可分的。实测的波面资料可通过Hilbert变换得波包线,进而可得波包谱。给定波浪要素,群高参数GFH和群长参数GLF后即可结合频谱和波包谱准确的模拟出具有不同群性的海浪。本文对不同群性的海浪作用下浮式结构物与其系泊系统进行了耦合动力分析,研究了群性参数的不同取值对波面、浮式结构物的运动响应以及系泊缆索张力的影响。