深水半潜式钻井平台作为深海油气勘探和开发的重要设备,保障结构安全是使其能够在恶劣海况、复杂载荷作用下正常作业的基本前提。本文以深水半潜式平台的大型生活区为研究对象,采用随机性设计波法确定波浪载荷参数,开展半潜平台结构响应分析,筛选主导生活区结构强度的典型载荷工况,并总结大型生活区参与平台总强度的规律。针对高应力区域,设计多种角隅结构改进方案进行对比论证,并通过邻域培植多目标遗传算法对设计方案进行优化。本文的主要研究工作内容包括:(1)采用随机性设计波方法确定波浪载荷参数,研究主导生活区结构强度的典型载荷工况。(2)分别开展在不同横向和纵向布置位置下生活区结构应力水平研究,评估了生活区位置和长度等参数对参与平台总强度的影响。(3)针对生活区与平台甲板连接区域应力集中问题,展开角隅结构型式研究,分别对圆弧型角隅、弹性连接、舱壁上开应力释放孔以及增设连接肘板等四种角隅结构型式进行对比分析,评估了各方案对生活区结构应力集中改善的效果。(4)基于邻域培植多目标遗传算法对平台生活区角隅区域的连接肘板结构进行形状优化,从肘板轻量化和利用率的角度出发,获得了合理的肘板设计方案。本文研究工作可为半潜式平台大型生活区的结构强度分析、布置位置选取及结构优化设计提供一定的参考。