北极海上油气资源十分丰富,随着陆地及近海油气资源的日益枯竭,极地海域的油气资源开发吸引了世界各国的注意。半潜式海洋平台由于适于深水作业,适应能力强,在极地开发中占据重要地位。但是目标平台所处的极地环境恶劣,常年遭受各种复杂环境载荷的持续作用,平台发生疲劳破坏的概率较高。因此,针对极地条件下半潜式平台进行疲劳寿命研究具有重要的实际工程意义。本文基于结构在波浪中运动和脆性材料的破碎理论,分别模拟了平台结构在波浪和海冰作用下的时程响应。利用已验证的数值方法,分别研究了波浪,海冰作用下半潜式平台的运动响应及平台结构在不同海况下的强度状况;基于Miner理论初步评估了目标平台在不同关键区域的疲劳预估寿命。结果认为在波浪环境载荷作用下,半潜平台的立柱-横撑处最易产生疲劳破坏,而在海冰载荷作用下应力危险区域大多发生在结构-海冰直接作用区域及相近区域,和目标平台的立柱-横撑连接处,所以将海冰碰撞区域和立柱-横撑区域确定为疲劳分析的关键区域。考虑效率和计算精度等因素,在对波浪载荷下进一步的目标平台疲劳分析中,利用插值法对确定的重要区域建立了子模型;并基于谱方法,选取恰当的波浪散布图并计算得到了关键区域的应力传递函数。利用子模型进一步评估了所确立关键区域的不同节点疲劳寿命,发现各关键节点均满足疲劳寿命要求,但其中部分关键节点所提供的安全系数仍有不足。在疲劳分析中,波浪和海冰之间的相互作用具有重要影响。本文从应力时程和运动时程两方面分析了半潜平台在波浪载荷、海冰载荷以及冰-浪联合载荷作用下的响应特征。结果表明,虽然波浪载荷分布更为广泛,但在极地某些情况下海冰对平台结构造成的疲劳损伤占更大比例。虽然海冰载荷的存在具有一定程度的抑波作用,平台的震荡得到缓解,但是冰-浪联合载荷会导致平台关键节点部位所受应力幅值大幅增加,并超过海冰和波浪单独作用产生的应力之和,对半潜平台的结构安全造成较大威胁。因此在研究、设计极地海域半潜平台时应同时考虑冰、浪对平台的影响。