立管是连接水面浮式装置和海底井口设备的导管,是海洋工程结构重要的组成部分之一,也是薄弱易损的构件之一。由于立管所受环境载荷相当复杂,其振动响应一直是海洋石油工程领域的研究热点。深海平台立管所处的水深达1500米以上,环境载荷状况更为复杂。目前,国内对浅海立管的理论研究已相对成熟,但对深海立管的研究工作还处于起步阶段。本文总结了参激振动基本理论以及马蒂厄方程和不稳定域的推导过程,讨论了立管只受顶端平台升沉激励引起的纯参激振动,揭示了立管参激共振机理。改变立管和海洋环境参数,研究参数不稳定性区域与设计参数之间的关系,确定控制深海立管参激共振发生的关键参数。考虑波流引起的横向载荷,用有限元法分析了立管在参数激励和横向波流力作用下的振动特性。最后研究了参激振动和涡激振动共同作用下立管的振动特性。研究表明,当平台升沉频率等于立管固有频率的2倍时发生一阶参激共振,对应的主参激不稳定区是立管参激不稳定区最重要的部分。高阶不稳定区因阻尼的存在而迅速上移,它们对立管参激稳定性影响非常小。设计立管总的宗旨是,通过调节立管参数,使立管频率避开能量集中的周期为4~12s的波浪;参数激励的存在对立管流向振动影响不大,水深是控制立管寿命的重要参数;立管的参激-涡激耦合振动中,参数激励的存在使振动幅值增大。当参激频率等于立管一阶固有频率的二倍时,立管振动响应最大。