在海洋石油工业中,深海采油已经成为主流。随着平台及FPSO工作水深的增加,海洋柔性立管以其对深水环境良好的适应性,得到了广泛的应用。由于深水柔性立管的布置缺乏实际的工程经验和有效的布置参数,对其结构形态进行简要分析就变得十分重要。在柔性立管的使用过程中,由于立管和平台的连接处的刚度不连续,容易在此处发生应力集中和过度弯曲现象,通过在该部位加装防弯器可以防止该现象的发生,保证平台安全生产。防弯器是立管整体结构中的重要部分,而迄今为止,国内还没有对防弯器的结构设计做过相关研究。本文采用集中质量法对柔性立管进行静态构型分析,对典型的集中质量模型进行修改,将弯矩转化为结构内力施加在节点上,考虑了抗弯刚度在柔性立管变形过程中的影响。应用悬链线理论将柔性立管的边界条件和边界值之间进行转换,将位移边界条件转换为力的边界条件。采用该模型对悬链线型式布置的柔性立管和柔性跨接管进行分析,发现考虑了抗弯刚度之后的结构整体横向位移受到限制,单元的弯矩减小,在悬挂张力和悬挂角度相同的情况下,单元内部的张力减小。同时,本文还对柔性立管的重要附件——防弯器进行了分析。采用基于进化策略的优化算法,对防弯器进行了优化设计,目的是找到符合结构设计要求且结构变形合理的防弯器,并尽量减小其体积。在优化过程中,首先通过对防弯器的几何参数进行敏感性分析,分析了防弯器结构中各几何参数对其防弯效果的影响,确定了影响较大的几何参数,并将其作为结构优化中的主要参数；对经典的进化策略方法进行修改,确定本文优化程序的流程。制定恰当的适应函数,其中包括防弯器体积、防弯器最大曲率和最大曲率发生位置的函数；根据结构优化的目标,制定优化的适应函数。最后,通过弹性梁模型模拟柔性立管和防弯器的组合结构,对优化后的结构进行校核分析。通过将优化结果和经典防弯器的几何参数进行对比,本优化程序的计算结果和经典防弯器的结构几何参数近似,计算数值收敛性和稳定性较好,表明本文所用的优化程序计算结果可靠,具有在一定范围内寻求最有解的能力,本文所用程序在优化效果较好,且要优于传统的遗传算法。