桁架式Spar平台凭借其优良的运动性能已经广泛运用于深海油气开采。研究平台深海系泊缆张力的非线性特性,以及桁架式Spar平台与系泊系统之间的耦合运动特性,对深海桁架式Spar平台的设计开发具有重要的理论和工程意义。桁架式Spar平台在小位移情况下,系泊缆的力和位移关系几乎是线性的。然而,随着桁架式Spar平台大幅度的偏移,非线性特性急剧增加。研究平台系泊缆张力的非线性特性对桁架式Spar平台运动的影响具有重要的意义。本文采用悬链线系泊方式,考虑锚链线顶端水平运动和竖直运动的耦合,推导了分段式弹性悬链线方程,并根据上述理论编制程序求解了当平台发生水平和垂直位移时三段式悬链线系泊系统的非线性系泊力。对影响系泊系统系泊力的相关参数进行了研究,分析了初始状态的水平力分量、系泊缆索的顶端倾角、水深和重力压载链段水下单位重量对系泊系统系泊力的影响。由于桁架式Spar平台结构本身特点,垂荡、纵摇固有频率之比可能为2:1,此时平台会发生内共振现象,需考虑平台纵荡、垂荡与纵摇之间的耦合。本文考虑非线性系泊力,使用数值方法对平台内共振现象进行研究,并与平台无系泊时的情况进行对比。然后,研究了波面升高对平台运动的影响。最后,基于以上工作对系泊形式进行了讨论。结果表明：考虑非线性系泊力之后,纵荡与纵摇运动幅值发生跳跃的临界波高值增大,延缓了跳跃现象的发生,但是不能阻止内共振现象的发生。考虑波面升高,平台更易发生内共振现象,当波面升高较大且与平台运动相位相差90。时,将引起相对垂荡运动的大幅增加。相对垂荡运动的大幅增加,将引起平台干舷的剧烈变化,对平台的安全将造成影响。系泊形式研究结果表明,在完好状态下,平台发生内共振现象时,对等分布式系泊的纵荡与纵摇幅值小于分组式系泊纵荡与纵摇幅值,而对等分布式系泊的垂荡幅值大于分组式系泊垂荡幅值。