FPSO作为一种重要的海洋工程装备是全海式模式开发的核心单元,越来越广泛地应用于世界各地的海洋油气开发。系泊系统是对FPSO进行系泊定位的关键设施,在我国渤海海域广泛采用软刚臂单点系泊系统对FPSO进行系泊。软刚臂单点系泊系统主要采用理论数值分析与水池模型实验相结合的方法进行设计。由于设计理论的不成熟、环境荷载的不确定性以及结构运动的复杂性,近年来软刚臂单点系泊系统出现了多次事故。随着国家对能源需求的增长以及人们对海洋工程结构安全重视程度的提高,迫切地需求一种新的手段来对软刚臂系泊结构的运动进行研究,保障其系泊结构的安全。针对软刚臂单点系泊系统设计和分析中存在的问题,以及对近年来软刚臂系泊结构失效事故的分析,本文对软刚臂系泊系统开展了原型测量和分析评价工作。通过对渤海油田浅水FPSO软刚臂单点系泊系统构建原型测量系统,长期获取系泊腿和Yoke的实时姿态信息和应变响应信息,发展了基于多刚体动力学的软刚臂系泊力计算分析方法。动力法计算结果与基于应变响应的计算结果对比,二者吻合良好,且动力法计算结果比传统的静力法计算结果准确度更高。动力学算法和实测结果相结合,完善和丰富了浅水软刚臂系泊系统的监测信息评价技术和预警技术,进一步的保障了FPSO系泊系统的安全。此外,本文还对原型测量中发现的一些结构特殊运动如共振等进行了分析和研究。对浅水FPSO软刚臂系泊结构开展原型测量,在国内尚属首次,具有重要的工程实际意义。