海洋深处蕴藏着丰富的油气资源。随着能源需求持续增长,海洋特别是深海油气开发利用成为各国关注的焦点,深水海洋工程装备成为国家综合实力的象征,提高我国深水装备水平,加速海上油气资源开发已经成为当务之急。作为海洋工程装备中,深水半潜式平台是深海油气开发的主流装备。作为海工装备高端制造业重要组成部分的深海半潜式起重生活平台集多种高新技术于一体,为钻井、生产平台提供必需的钻井材料输送、生活物资储存、海上安装、工作人员居住、医疗、娱乐等设施。深海半潜式起重生活平台的多功能性导致了其结构和系统的复杂性,造成了其设计周期长、难度高的特点。而在深海半潜式起重生活平台的研制过程中,其总体布置设计将直接关系到平台的优劣,是实现钻井支持、海上安装、供应、居住等功能的基础,直接关系到平台设计的成功与否。本文以烟台中集来福士海洋工程有限公司设计建造的中国首座具有自主知识产权的深水重型半潜式起重生活平台“OOS格雷塔”为目标平台,讨论深海半潜式起重生活平台的总体设计关键技术,研究、总结基于提高平台定位能力和舒适性的平台总布置优化技术,提高起重生活平台综合性能。本论文的主要工作包括以下几个方面:1)对半潜式起重生活平台的发展过程、目前半潜式起重生活平台的发展趋势和特点进行了介绍,对非对称无横称式半潜式起重生活平台的总体设计进行初步讨论。根据设计目标,以提高平台的安全及高效为目标,研究制定平台总体布局规划原则,合理布置平台上起重及生活设备,确保海上作业的便利。为了满足后期升级为铺管平台和钻井平台,主甲板应尽可能预留大空间;考虑人机工程学要求,保证居住人员的舒适性及满足操作、防火、逃生的设计要求。2)通过对半潜式平台设计领域国内外研究内容的学习基础上,对总体设计技术以及平台总体布置进行分析,针对墨西哥湾、巴西、英国北海海况,以非对称无横称式半潜式起重生活平台为母型,讨论了半潜式平台的布局规则,分析了总体设计过程中半潜式起重生活平台的布局规划、水动力及定位能力、功能模块划分、重心校核等主要要素。针对半潜式起重生活平台的总布置,以平台的起重、生活功能目的为核心和基本出发点,对平台按功能进行模块划分,并将平台的主要系统和设备划分为最基木的布置单元,对非对称无横称式半潜式起重生活平台的下浮体、立柱、甲板进行了总布置设计,实践证明该总布置是高效可行的,对后期工程实际具有一定的指导意义。3)针对传统的下浮体左右对称及非对称的半潜式平台方案在稳性、重量、运动性能等方面进行了分析对比,证明优化的非对称主体结构及无横撑的结构形式可以降低半潜式起重平台空船重量,完善起重作业时的稳性特性,减少拖航阻力。同时有利于小型工程辅助船穿梭。预留月池便于后续J型铺管功能改装。4)采用统计能量分析方法在半潜式起重生活平台总体设计阶段对平台各舱室噪声进行模拟,并根据NORSOK规范要求对各舱室进行评估,并根据结果对平台噪声超标区域进行了布置优化,同时进行实测试验加以验证,试验证明了噪声控制和布置优化的准确性,为半潜式平台布置优化提供了参考。5)半潜式起重生活平台在作业时(起吊作业工况、居住作业工况等)定位能力的优劣,直接关系到平台作业安全及功能能否是顺利实现。研究了半潜式平台动力定位能力计算方法,并利用此方法对半潜式起重生活平台进行了动力定位能力分析,并依据得到的动力定位能力曲线,进行了平台推进器的选择和布置分析。本文对深海半潜式平台的布局规划规则、船型方案优化设计、基于振动噪声控制及推进器优化布置等方面的内容进行了研究,得到了相应的研究结果,对深海半潜式起重生活平台的总体设计具有参考意义。