自升式平台因其高效率和低成本而被广泛应用于浅水区域,但在冰区尚无专门应用实例,国内外对自升式平台的冰区适应性均表现出浓厚的研究兴趣。在冰区作业时,如何保证冰载荷作用下自升式平台的结构安全至关重要,本文以某通用型桁架式桩腿自升式平台为蓝本,将桩腿等效为圆柱形结构,开展了冰载荷计算与结构响应研究。在冰载荷研究中,借鉴了相关规范和业界知名的研究成果,分别确定了直立和锥体结构的静冰载荷和动冰载荷时程。探讨了自升式平台与海冰的相互作用,通过文献调研将自升式平台等效为直立结构进行研究。本文分别针对自升式平台抗倾覆、抗滑移和桩靴的强度进行了分析。抗倾覆性能对自升式平台在冰区的应用有着极大的限制,需要在后续设计中予以特殊考虑;针对抗滑移分析,假定典型土壤地质条件,分别开展了简化分析和数值模拟,结果表明滑移性能基本能够满足冰区作业要求;对桩靴的屈服和屈曲性能开展评估,现有桩靴方案在应对较轻冰情时仍存在失效现象,需要对结构进行加强。针对平台总体结构强度开展研究,将上部主船体等效为杆梁结构,在保证平台设计性能基础上,通过结构等效和水动力等效,将桁架式桩腿变换为圆柱形桩腿,重点分析了平台上部位移和桩腿结构强度。轻冰情下结构的位移较大,应力超过许用应力,在冰区应用时须对桩腿结构进行加强。动力效应是本文关注的重点问题之一。利用单自由度简化得到的动力放大系数较大,但是通过时域动力分析,该系数大幅下降,平台响应仅在静力响应基础上增大了30%左右,且当初始效应逐渐衰减后甚至低于静力作用下的结构响应,可见该型自升式平台动力响应效果不明显。在设计分析中应采用时域动力分析方法,能够更加准确地确定冰载荷作用下的结构响应。增加抗冰锥是目前比较主流的降低冰载荷作用下结构响应的方法,本文通过加锥前后的响应对比讨论了抗冰锥的效果。无论从抗倾抗滑能力,还是从加速度以及结构应力响应上,加锥对自升式平台都有着明显的性能提升。