当系缆在周期性载荷的作用下,会出现松弛-张紧的交替运动,缆绳中可能出现很高的张力。这时,由于缆绳回复刚度的不连续性出现突变恢复力,引起整个系泊系统的非线性问题。对于深海平台系泊系统,当环境载荷超过一定的值时,将加剧系泊缆交替的松弛-张紧现象。本文采用集中质量法研究深海Spar平台系缆张力的突变规律,以及Spar平台系泊系统的动力响应。这对于深海Spar平台的设计开发具有较重要的理论和工程意义。采用三维集中质量法建立深海系缆模型,计算系缆的构型及张力。将系缆考虑为由许多集中质量点和无质量弹性单元组成,并假设系缆上所有的作用力都集中作用在集中质量点上。通过各点的初始条件和系缆两端点处的位移边界条件,求解系缆的三维运动方程。考虑系缆重力、浮力、流体拖曳力和附连水质量等因素对缆绳动态张力的影响,分析系缆在不同激励频率和激励幅值下的运动过程,并预测系缆松弛-张紧运动的发生条件和系缆冲击载荷的大小。计算了1018 m水深情况下,Jip Spar平台系缆端点受到水平位移激励时的张力变化及动力响应,并求解系缆冲击张力放大系数。本文研究表明,系缆张力随系缆上端点的运动而变化,靠近海底的系缆运动幅值较小。系缆张力会随着激励频率和幅值的增大而增大。当系缆上端点的激励频率和幅值达到一定值时,系缆会出现交替松弛-张紧的现象,最小张力减小为零,最大张力急剧增大。