近年来,随着全球的资源开发日趋饱和、能源供给日趋紧张,北极潜在的丰富资源引起了世界各国的广泛关注,开发前景十分广阔。同时,海上油气开采面临海洋油田的伴生气量迅速减少,对燃料的需求大幅增加,而核能作为一种高效且环保的清洁能源,可利用海水进行天然的冷却作业还将大大降低核电运行成本。因此,在极区建立海上浮式核电站是开发北极石油资源、解决能源供应问题的一个经济且有效的办法。但在北极这一极端海况下,由于常年冰冻、自然条件十分恶劣,使得海上资源开发的供能工作受到了很大的限制,所以,提出一种具有抗寒性、抗冰性以及能够抵御浪风流等环境载荷能力且稳定性良好的新型海上核电平台设计方案迫在眉睫。基于此,本文开展了以下几点研究:1)根据冰区浮式核电平台的主要功能及外部环境条件,确定平台的基本形式、总布置以及系泊布置的初始设计方案,并针对本文所采用的半张紧式系泊型式进行了特性分析,不仅减少了系泊辐射范围,同时降低了系泊载荷,节约成本。随后,基于API规范提出了系泊系统的设计准则和基本流程。2)与以往研究不同的是,由于作业海域的特殊性,本文除考虑风、浪、流载荷作用之外,还考虑了冰载荷的作用,对海冰与浮体间的相互作用予以数值模拟,得到了冰力时程曲线。同时,研究了不同海冰参数对冰载荷作用的影响及其带来的平台与系泊耦合运动响应的影响。3)在此基础上,对于系泊初始方案进行整体初评:首先运用Matlab软件进行编程,建立了一套实现系泊系统动力响应分析的迭代算法,模拟了系缆的实时静态构型和张力分布,并与AQWA结果进行比较;再结合AQWA的二次开发功能,对结冰期和无冰期时平台及系泊系统进行水动力计算和时域耦合分析,研究其在不同载荷下的动态响应过程,并对系泊系统进行初步校核。4)根据常规的系泊设计流程,对影响系泊设计的基本参数进行敏感性研究,分析其一般规律,并依据核电平台的功能和稳性要求对系泊系统进行优化。最终,提出了一种满足规范要求且性能优良的半张紧式系泊方案。5)最后,基于T-N曲线法、雨流计数法和Miner疲劳累积损伤理论对最终提出的系泊系统方案进行结冰期和无冰期海况下的疲劳损伤评估,完成整体设计评估,以期为后续实际工程应用提供参考。