随着全球对能源需求的急剧扩大，原本被认为开发价值不大的边际油气田和一些小油气田也越来越受到人们的重视。由于简易单腿平台具有建造周期短、成本低、施工快捷等优点，大大提高了这些油气田的开发效益，因此大尺寸单腿结构平台对于边际油田的开发具有广阔的应用前景。　　本文采用数值模拟与试验相结合的方法对大尺寸单腿平台桩腿及内部隔水导管整体结构的力学性能进行了分析研究。　　首先，利用通用有限元软件ANSYS，并结合P-y曲线法理论开展了桩土相互作用机理的非线性数值模拟研究，建立了大尺寸桩腿及隔水导管的整体三维有限元模型。其次，利用非线性有限元法对整体结构的轴向及横向极限承载力进行了分析计算；并对桩腿及隔水导管整体单筒三井结构在正常作业工况、极端波浪工况和极端海冰工况下开展了静力、模态及瞬态动力学分析。再次，本文研究对比了增大桩腿直径、灌注水泥浆及增加斜支撑等方案的整体结构力学性能，提出了合理的单筒三井结构型式。最后，利用相似原理通过室内模拟试验对各种结构进行了试验研究，试验结果验证了本文所采用的数值模拟方法的可行性和可靠性。本文的研究结果对于单腿结构平台在边际油田的应用具有重要的理论价值和实用价值。