海洋平台是海上石油开发工程中重要的基础设施,其服役环境恶劣,载荷复杂多样,管节点等局部构件作为平台的关键部位由于应力集中的产生而极易发生损伤,从而引发平台整体的破坏。若平台发生破坏将导致灾难性后果,因此采用数值模拟来评价平台结构的安全性将成为重要手段之一。目前,对于海洋平台这种大型的结构,通常将整体建立为管单元和梁单元的宏观模型,但这将难以反映结构破坏的细节;而若采用实体单元的精细模型,又将导致繁重的建模和计算工作量。因此,多尺度建模方法是解决此类问题的有效建模方法,能够在获取结构细节响应的同时也实现对整体宏观信息的把握。基于上述分析,本文将多尺度方法引入海洋平台结构的数值分析中,分别面向平台K型管节点加固、平台管节点受点腐蚀和船舶-平台结构碰撞这三个场景,以有限元软件ANSYS和LS-DYNA作为仿真平台,建立起平台的多尺度数值模型。研究了平台多尺度模型中不同尺度间界面连接的方法,并验证其正确性。在此基础上,对海洋平台结构在不同场景下的力学行为进行了多尺度数值分析,精细模拟了局部节点的响应,并研究了局部损伤对平台整体力学性能的影响规律。本文主要研究内容如下:（1）以圆管模型为例,应用基于多点约束（MPC）的跨尺度关联方法建立了体-管多尺度模型,同时建立实体单元精细模型和管单元宏观模型,分析对比了三种模型不同载荷下的模拟结果,证明了多尺度模型计算结果准确且耗时更少,为下文多尺度建模方法的应用提供理论依据。（2）选择导管架平台模型中K型管节点区域建立了实体单元精细模型,应用MPC法将管节点耦合到导管架整体中,通过与单一管单元的导管架模型进行对比,验证了连接多尺度模型的准确性。采用肋板加固的方法建立了管节点加固模型,针对肋板参数的选择进行了探讨;并分别对管节点局部加固效果和整体加固效果进行了分析。（3）研究了海洋平台结构点蚀损伤多尺度模型的建立方法,应用壳单元模型和实体单元模型建立了带点蚀坑的圆管模型,验证了节点偏置法建立含点蚀模型的正确性。以海洋平台结构中位于桩腿处的K型管节点为研究对象,应用MPC法建立了局部点蚀的海洋平台多尺度模型,分析了点蚀分布于不同位置时对平台极限承载力和模态的影响。选择点蚀坑位于主管处的情况,分布讨论了点蚀深度和点蚀半径对平台极限承载力的影响,并讨论了这两个参数对极限承载力影响程度的大小。（4）基于LS-DYNA显式有限元分析软件,应用节点刚性法建立管单元-刚体动态碰撞过程模拟的多尺度验证模型;与同尺寸精细模型进行对比,由碰撞损伤的变形、碰撞力和能量变化的一致性,验证了动态损伤过程的多尺度建模的正确性。在此基础上,建立了船舶与海洋平台碰撞的多尺度模型,以碰撞船初速度和碰撞船质量为参数变量,通过碰撞过程中的碰撞力和平台损伤变形变化研究了参数的改变对于碰撞过程的影响规律。同时分别建立刚性船体模型和柔性船体模型,研究了船体的刚性对于碰撞的影响。