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随着深海油气资源的开发,浮式平台作为深海油气开发的主要装备,其相关问题成为了国内外研究的热点。其中,气隙是浮式平台设计时需要考虑的关键问题之一,受到了广泛的关注。浮式平台的气隙既与自由波面有关,也与平台竖向运动有关。由于平台与波浪的相互耦合作用,入射波与绕射波和辐射波相互叠加,导致波面变化十分复杂。同时,平台运动对气隙性能也有较大影响。本文以一个新型深吃水多立柱式平台(deep draft multi-spar, DDMS)为研究对象,选取墨西哥湾百年一遇的海况条件,对平台的气隙性能进行了研究,主要内容包括以下几个方面:(1)采用基于绕射和辐射的势流理论,建立了波浪与平台相互作用的数值模型。选取平台甲板若干点为研究对象,对比分析了不同浪向下绕射和辐射波面的变化规律以及平台结构形式对波浪高程的影响。基于JONSWAP波浪谱,分析了不规则波浪条件下绕射和辐射波浪对总波面高程的贡献。分析结果表明,由于平台特有的五立柱结构,使得绕射和辐射波发生强烈的近场干涉效应,局部波面放大。在特定海况条件下,绕射和辐射效应使得总波面高程增大。(2)采用基于势流理论的高阶边界元方法,分别求解了DDMS平台频域和时域的一阶水动力信息和运动响应。计算结果显示,由于DDMS平台自然频率远离波频范围,平台运动性能优良,具有良好的耐波性。对合成的平台竖向运动响应时程进行统计分析,结果表明垂荡响应对竖向位移贡献最大,而横摇和纵摇的贡献相对较小。(3)利用波面时程和平台竖向运动合成了气隙响应时程,表明DDMS平台的气隙满足要求,相对波高主要受绝对波高控制,平台运动影响较小。基于一阶频域结果对平台气隙进行了数值预报并与时域叠加结果进行了对比,结果显示数值预报的结果能够反映平台的气隙性能。(4)通过分别改变DDMS平台的立柱形状和立柱间距,研究立柱对平台气隙性能的影响。研究结果表明,立柱形状对平台气隙性能影响不大,而立柱间距对平台气隙性能有较大影响,总体上表现为平台立柱间距越大,平台气隙性能越好。