《近海工程结构》课程教学大纲

1、近海工程结构课程教学大纲一、课程基本信息英文名称Structure of Offshore Engineering课程编号343100150课程类型专业必修课课程学分2课程学时36适用专业港口航道与海岸工程先修课程水利工程概论、海岸工程水文、水力学后修课程港口水工建筑物、港海工程施工课程负责人课程团队、二、课程性质与定位本课程是港口航道与海岸工程专业的专业必修课。主要任务是使学生掌握海洋平台的基本设计原理与方法，学会海洋环境载荷计算和海洋工程结构设计。使学生具有从事海洋工程结构设计、施工和管理等工作的专业知识，并为深入学习和研究打下良好基础。三、课程目标1.知识目标通过学习，应掌握以下主要内容

2、：1）掌握海洋工程结构基础分析的基本方法；2）掌握导管架式固定平台设计的基本方法和制造过程；3）掌握自升式平台和半潜式平台的结构原理、设计及施工方法；2.能力目标能够利用港口规划与布置基本知识，从事海洋工程结构设计、施工和管理等工作的专业知识，并为深入学习和研究打下良好基础。 3.素质目标通过对本门课的学校，增强对海洋工程事业做贡献的信心，并能增强创新意识和环保意识。四、主要内容和要求第一章 绪论【目的要求】1、掌握 近海工程结构设计基本原理；2、熟悉 近海工程结构类型；3、了解 国内外近海工程结构发展趋势。【教学设计建议】多媒体教学方式，展示与该课程相关的工程实例。【讲授内容】1、近海工程的

3、界定与海洋资源开发利用；2、近海工程结构的类型；3、海洋平台结构设计基本原理；4、海洋风电结构设计基本原理；5、近海工程结构发展趋势。第二章 结构荷载计算【目的要求】1、掌握 风载、波浪荷载、海（潮）流载荷和冰荷载的计算；2、熟悉 使用荷载的计算，荷载组合；3、了解 地震作用的计算。【教学设计建议】利用板书进行公式推导和算例讲解；多媒体案例展示分析，分组讨论与翻转课堂。【讲授内容】1、载荷分类；2、使用荷载；3、风荷载；4、波浪荷载；5、海（潮）流荷载；6、冰荷载；7、地震效应；8、荷载组合。第三章 钢材性能与选择【目的要求】1、掌握 海洋工程用钢材的基本性能；2、熟悉 海洋工程用钢材的选择；

4、3、了解 不同国家结构用钢材的区别。【教学设计建议】多媒体教学，案例展示分析，分组讨论与翻转课堂。【讲授内容】1、海洋工程用钢材的基本性能；2、海洋工程用钢材的选择；3、各国海洋工程用钢材的选用。第四章 基础设计与分析【目的要求】1、掌握 单桩竖向和水平承载力的计算；桩身设计；2、熟悉 海洋土力学基本知识；基础的沉降、滑移和冲刷计算；3、了解 群桩效应。【教学设计建议】利用板书进行公式推导和算例讲解；多媒体案例展示分析，分组讨论与翻转课堂。【讲授内容】1、海洋土力学；2、桩基分类；3、单桩竖向承载力；4、单桩水平承载力；5、群桩效应；6、桩身设计；7、基础的沉降、滑移和冲刷。第五章 导管架平台

5、结构设计【目的要求】1、掌握 导管架平台总体设计要点；导管架设计与静力分析； 2、熟悉 平台甲板结构及附属结构设计；3、了解 导管架平台动力分析。【教学设计建议】利用板书进行公式推导和算例讲解；多媒体案例展示分析，分组讨论与翻转课堂。【讲授内容】1、导管架平台结构的构成和分类；2、平台总体设计：方位、选型、尺度、设备布置；3、平台甲板结构及附属结构设计；4、导管架静力分析与强度校核；5、导管架平台动力分析；第六章 移动式平台结构总体性能【目的要求】1、掌握 移动式平台的重量和重心计算；移动式平台的漂浮稳性概念；2、熟悉 坐底式平台的着底稳性计算；3、了解 移动式平台在波浪中的运动。【教学设计建

6、议】利用板书进行公式推导和算例讲解；多媒体案例展示分析，分组讨论与翻转课堂。【讲授内容】1、空平台重量的估算；2、平台的排水量和重心估算；3、自升式平台、半潜式的重量估算；4、坐底式平台的着底稳性：抗倾覆、抗滑移稳性；5、浮式平台在波浪中的运动；6、浮式平台的完整稳性、破仓稳性和沉浮稳性。第七章 半潜式平台结构设计【目的要求】1、掌握 半潜式结构立柱和撑杆的结构形式；设计工况；2、熟悉 半潜式平台总体强度分析方法；半潜式平台结构强度设计分析；3、了解 半潜式平台的特点；半潜式平台的工作原理。【教学设计建议】利用板书进行公式推导和算例讲解；多媒体案例展示分析，分组讨论与翻转课堂。【讲授内容】1、

7、半潜式平台的特点；2、半潜式平台的工作原理；3、半潜式平台的立柱和撑杆结构；4、半潜式平台设计工况；5、半潜式平台结构理想化；6、半潜式平台总体强度分析；7、半潜式平台结构强度设计分析。第八章 自升式平台结构设计【目的要求】1、掌握 自升式平台着底工作状态总体强度计算方法；自升式平台桩腿强度校核；拖航状态下桩腿结构分析；2、熟悉 自升式平台的工作原理和结构组成；3、了解 自升式平台动力特性分析。【教学设计建议】利用板书进行公式推导和算例讲解；多媒体案例展示分析，分组讨论与翻转课堂。【讲授内容】1、自升式平台工作原理；2、自升式平台结构组成；3、桩腿的形式和构造；4、桩腿强度校核；5、拖航工况桩

8、腿结构分析；6、着底工作状态自升式平台结构分析。【自学内容】1、自升式平台动力特性分析。第九章 海上风电支撑结构【目的要求】1、掌握 海上风电支撑结构的组成与分了你；2、熟悉 桩承式、重力式海上风电基础结构的设计；3、了解 浮式海上风电基础结构。【教学设计建议】利用板书进行公式推导和算例讲解；多媒体案例展示分析，分组讨论与翻转课堂。【讲授内容】1、海上风电概述；2、桩承式海上风电基础结构；3、重力式海上风电基础结构；4、浮式海上风电基础结构。第十章 波浪、潮汐能开发利用装置（自学）【目的要求】1、掌握 波浪、潮汐能发电原理；2、熟悉 常见的波浪、潮汐能发电装置及特点；3、了解 波浪、潮汐能开发

9、利用面临的问题。【教学设计建议】多媒体案例展示分析，分组讨论与翻转课堂。【讲授内容】1、海洋能源开发利用概述；2、波浪能开发利用装置；3、潮汐能开发利用装置；4、波浪、潮汐能开发利用装置发展趋势。五、教学条件多媒体教室。六、学时分配建议表理论教学内容学时第一章 绪论2第二章 海洋环境载荷计算4第三章 钢材性能与选择2第四章 基础设计与分析4第五章 导管架平台结构设计6第六章 移动式平台结构总体性能6第七章 半潜式平台结构设计4第八章 自升式平台结构设计4第九章 海上风电支撑结构2第十章 波浪、潮汐能开发利用装置2合计36七、实施建议1、教学组织教学方式：传统教学与现代信息技术结合；教学方法和手

10、段：讲授法为主，讨论法与直观演示法为辅；教学具体内容：以上述主要内容和要求为指导，可结合学科研究前沿选择教学内容；教学重点：以上述划定的需掌握的内容为教学重点；教学要求：对需掌握的内容建议采用传统讲授法进行板书推导，并结合讨论和直观演示进行加深；对要求熟悉和了解的内容可采用多媒体教学或课外自学方式进行教学；另外，可采用翻转课堂方式，对部分需重点掌握的内容进行教学；建议建立课程网站，丰富课程教学资源。2、教材选编教材应包含本标准包含的所有内容，同时要结合最新的研究成果具有前沿性；另外，教材要以基本知识为重点，思路清晰，公式推导符合逻辑，主次分明；教材内容丰富，图文并茂，有与内容相关的例题和课后题

11、。目前可推荐海洋石油平台设计，陈建民、娄敏、王天霖编著，石油工业出版社。3、教学团队主讲教师为港口海岸及近海工程专业的硕士或博士研究生毕业，从事海岸工程、近海工程、土木工程、水利工程相关领域的研究和教学工作，具有较强的教学能力和科研能力；教师队伍人员配置合理，至少包含副教授一名，讲师3名，平均年龄不高于40岁。4、教学评价教学评价采用期末考试与平时考核相结合的方式。期末考试（占总成绩的70%）为闭卷考试，内容以基本概念为主。平时考核（占总成绩的30%）包括：课堂提问、学生作业、考勤等。5、教学资源1）李治彬.海洋工程结构. 哈尔滨工程大学出版社，1999（2013）2）李润培.海洋平台强度分析. 上海交通大学出版社，19923）姜萌.近海工程结构物导管架平台，大连理工大学出版社4）董艳秋.深水采油平台波浪载荷及响应，天津大学出版社5）Subrata K.Han