自升式钻井平台是移动式海洋平台,在海洋石油开发中最为常用。海洋平台是海洋油气资源开发的基础性的设施,所处海洋环境恶劣,风、海浪、海流、地震等灾害威胁着平台结构的安全,结构疲劳强度和极限强度受到严重影响。桩腿作为海洋平台的支撑结构,影响着平台的安全以及稳定性,而桩腿所用材料昂贵,对桩腿优化要考虑桩腿的动力性能,所以对桩腿采取的是基于动力性能的多目标优化。首先,对自升式海洋平台静力动力分析。利用软件建立自升式海洋平台三维模型,根据环境载荷的入射角讨论5种工况,根据规范施加边界条件,载荷根据甲板载荷图施加,完成静力分析以后,选取最危险的一种工况,进行动力分析,并校核桩腿的屈服以及屈曲强度。其次,对桩腿结构进行单目标优化。对桩腿进行分段,以桩腿厚度为设计变量,动位移、动应力以及固有频率为约束条件,优化时,质量为目标函数,若只考虑质量最小,桩腿厚度的取值偏向与设计变量的下限。然而,表现平台振动情况的加速度变大了,所以有必要进行多目标优化。最后,对桩腿进行多目标优化。首先对设计变量分析其对桩腿加速度的灵敏度,采取与单目标优化相同的设计变量以及约束条件。目标函数是质量最小以及自存工况下加速度最小。