深远海环境海况恶劣,超深水钻井平台等大型海洋工程装备在服役期间所受外部载荷和内应力变化较大,结构容易产生疲劳裂纹从而降低承载能力,因此研发可用于海洋平台结构安全性实时监测的声发射检测技术,实现对结构的安全监控和损伤预警十分必要。本文针对超深水钻井平台等大型海洋工程结构安全性监测存在问题,根据大型海洋工程结构声发射检测的特点,首次提出了一种适用于大型海洋工程结构的声发射监测混合定位法;并以超大型撑杆模型为研究对象,开展了撑杆结构的声发射衰减特性研究以及压扭联合载荷和弯剪联合载荷作用下撑杆结构的声发射特性研究,论文的主要工作包括:(1)详细阐述了声发射声速测量方法和衰减特性测量方法;利用材料声学特征矩阵自动测试法对超大型浮体撑杆的声速进行了测定;采用Hsu-Nielsen方法开展了撑杆声发射衰减特性研究,获得了撑杆母线、周向和45°方向的声衰减特性曲线,分析讨论了撑杆声发射信号衰减特性的影响因素。(2)针对海洋平台结构声发射监测定位问题,首次提出了利用有限元应力场分析进行区域危险等级划分,将声发射时差定位法和区域定位法相结合的声发射监测混合定位法,给出了声发射监测混合定位法的逻辑流程图。(3)开展了压扭联合载荷作用和弯剪联合载荷作用下撑杆结构极限强度分析,获得了这两种典型工况下撑杆结构极限载荷、破坏模式和应力分布;根据应力分析结果进行了声发射监测混合定位法重点测量区域和重点关注区域的划分。(4)开展了受压扭联合载荷和弯剪联合载荷作用下的撑杆模型的声发射实时监测研究,获得了撑杆结构在加载过程中的声发射信号特征;比较分析声发射信号与结构变形的对应关系,验证了声发射监测混合定位法的合理性和有效性。