《近海工程結(jié)構(gòu)》課程教學(xué)大綱

1、近海工程結(jié)構(gòu)課程教學(xué)大綱一、課程基本信息英文名稱Structure of Offshore Engineering課程編號(hào)343100150課程類型專業(yè)必修課課程學(xué)分2課程學(xué)時(shí)36適用專業(yè)港口航道與海岸工程先修課程水利工程概論、海岸工程水文、水力學(xué)后修課程港口水工建筑物、港海工程施工課程負(fù)責(zé)人課程團(tuán)隊(duì)、二、課程性質(zhì)與定位本課程是港口航道與海岸工程專業(yè)的專業(yè)必修課。主要任務(wù)是使學(xué)生掌握海洋平臺(tái)的基本設(shè)計(jì)原理與方法，學(xué)會(huì)海洋環(huán)境載荷計(jì)算和海洋工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。使學(xué)生具有從事海洋工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工和管理等工作的專業(yè)知識(shí)，并為深入學(xué)習(xí)和研究打下良好基礎(chǔ)。三、課程目標(biāo)1.知識(shí)目標(biāo)通過學(xué)習(xí)，應(yīng)掌握以下主要內(nèi)容

2、：1）掌握海洋工程結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)分析的基本方法；2）掌握導(dǎo)管架式固定平臺(tái)設(shè)計(jì)的基本方法和制造過程；3）掌握自升式平臺(tái)和半潛式平臺(tái)的結(jié)構(gòu)原理、設(shè)計(jì)及施工方法；2.能力目標(biāo)能夠利用港口規(guī)劃與布置基本知識(shí)，從事海洋工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工和管理等工作的專業(yè)知識(shí)，并為深入學(xué)習(xí)和研究打下良好基礎(chǔ)。 3.素質(zhì)目標(biāo)通過對(duì)本門課的學(xué)校，增強(qiáng)對(duì)海洋工程事業(yè)做貢獻(xiàn)的信心，并能增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)和環(huán)保意識(shí)。四、主要內(nèi)容和要求第一章 緒論【目的要求】1、掌握 近海工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本原理；2、熟悉 近海工程結(jié)構(gòu)類型；3、了解 國(guó)內(nèi)外近海工程結(jié)構(gòu)發(fā)展趨勢(shì)?！窘虒W(xué)設(shè)計(jì)建議】多媒體教學(xué)方式，展示與該課程相關(guān)的工程實(shí)例?！局v授內(nèi)容】1、近海工程的

3、界定與海洋資源開發(fā)利用；2、近海工程結(jié)構(gòu)的類型；3、海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本原理；4、海洋風(fēng)電結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本原理；5、近海工程結(jié)構(gòu)發(fā)展趨勢(shì)。第二章 結(jié)構(gòu)荷載計(jì)算【目的要求】1、掌握 風(fēng)載、波浪荷載、海（潮）流載荷和冰荷載的計(jì)算；2、熟悉 使用荷載的計(jì)算，荷載組合；3、了解 地震作用的計(jì)算。【教學(xué)設(shè)計(jì)建議】利用板書進(jìn)行公式推導(dǎo)和算例講解；多媒體案例展示分析，分組討論與翻轉(zhuǎn)課堂?！局v授內(nèi)容】1、載荷分類；2、使用荷載；3、風(fēng)荷載；4、波浪荷載；5、海（潮）流荷載；6、冰荷載；7、地震效應(yīng)；8、荷載組合。第三章 鋼材性能與選擇【目的要求】1、掌握 海洋工程用鋼材的基本性能；2、熟悉 海洋工程用鋼材的選擇；

4、3、了解 不同國(guó)家結(jié)構(gòu)用鋼材的區(qū)別?！窘虒W(xué)設(shè)計(jì)建議】多媒體教學(xué)，案例展示分析，分組討論與翻轉(zhuǎn)課堂?！局v授內(nèi)容】1、海洋工程用鋼材的基本性能；2、海洋工程用鋼材的選擇；3、各國(guó)海洋工程用鋼材的選用。第四章 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)與分析【目的要求】1、掌握 單樁豎向和水平承載力的計(jì)算；樁身設(shè)計(jì)；2、熟悉 海洋土力學(xué)基本知識(shí)；基礎(chǔ)的沉降、滑移和沖刷計(jì)算；3、了解 群樁效應(yīng)?！窘虒W(xué)設(shè)計(jì)建議】利用板書進(jìn)行公式推導(dǎo)和算例講解；多媒體案例展示分析，分組討論與翻轉(zhuǎn)課堂?！局v授內(nèi)容】1、海洋土力學(xué)；2、樁基分類；3、單樁豎向承載力；4、單樁水平承載力；5、群樁效應(yīng)；6、樁身設(shè)計(jì)；7、基礎(chǔ)的沉降、滑移和沖刷。第五章 導(dǎo)管架平臺(tái)

5、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)【目的要求】1、掌握 導(dǎo)管架平臺(tái)總體設(shè)計(jì)要點(diǎn)；導(dǎo)管架設(shè)計(jì)與靜力分析； 2、熟悉 平臺(tái)甲板結(jié)構(gòu)及附屬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；3、了解 導(dǎo)管架平臺(tái)動(dòng)力分析?！窘虒W(xué)設(shè)計(jì)建議】利用板書進(jìn)行公式推導(dǎo)和算例講解；多媒體案例展示分析，分組討論與翻轉(zhuǎn)課堂?！局v授內(nèi)容】1、導(dǎo)管架平臺(tái)結(jié)構(gòu)的構(gòu)成和分類；2、平臺(tái)總體設(shè)計(jì)：方位、選型、尺度、設(shè)備布置；3、平臺(tái)甲板結(jié)構(gòu)及附屬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；4、導(dǎo)管架靜力分析與強(qiáng)度校核；5、導(dǎo)管架平臺(tái)動(dòng)力分析；第六章 移動(dòng)式平臺(tái)結(jié)構(gòu)總體性能【目的要求】1、掌握 移動(dòng)式平臺(tái)的重量和重心計(jì)算；移動(dòng)式平臺(tái)的漂浮穩(wěn)性概念；2、熟悉 坐底式平臺(tái)的著底穩(wěn)性計(jì)算；3、了解 移動(dòng)式平臺(tái)在波浪中的運(yùn)動(dòng)。【教學(xué)設(shè)計(jì)建

6、議】利用板書進(jìn)行公式推導(dǎo)和算例講解；多媒體案例展示分析，分組討論與翻轉(zhuǎn)課堂?！局v授內(nèi)容】1、空平臺(tái)重量的估算；2、平臺(tái)的排水量和重心估算；3、自升式平臺(tái)、半潛式的重量估算；4、坐底式平臺(tái)的著底穩(wěn)性：抗傾覆、抗滑移穩(wěn)性；5、浮式平臺(tái)在波浪中的運(yùn)動(dòng)；6、浮式平臺(tái)的完整穩(wěn)性、破倉(cāng)穩(wěn)性和沉浮穩(wěn)性。第七章 半潛式平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)【目的要求】1、掌握 半潛式結(jié)構(gòu)立柱和撐桿的結(jié)構(gòu)形式；設(shè)計(jì)工況；2、熟悉 半潛式平臺(tái)總體強(qiáng)度分析方法；半潛式平臺(tái)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì)分析；3、了解 半潛式平臺(tái)的特點(diǎn)；半潛式平臺(tái)的工作原理。【教學(xué)設(shè)計(jì)建議】利用板書進(jìn)行公式推導(dǎo)和算例講解；多媒體案例展示分析，分組討論與翻轉(zhuǎn)課堂?！局v授內(nèi)容】1、

7、半潛式平臺(tái)的特點(diǎn)；2、半潛式平臺(tái)的工作原理；3、半潛式平臺(tái)的立柱和撐桿結(jié)構(gòu)；4、半潛式平臺(tái)設(shè)計(jì)工況；5、半潛式平臺(tái)結(jié)構(gòu)理想化；6、半潛式平臺(tái)總體強(qiáng)度分析；7、半潛式平臺(tái)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì)分析。第八章 自升式平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)【目的要求】1、掌握 自升式平臺(tái)著底工作狀態(tài)總體強(qiáng)度計(jì)算方法；自升式平臺(tái)樁腿強(qiáng)度校核；拖航狀態(tài)下樁腿結(jié)構(gòu)分析；2、熟悉 自升式平臺(tái)的工作原理和結(jié)構(gòu)組成；3、了解 自升式平臺(tái)動(dòng)力特性分析?！窘虒W(xué)設(shè)計(jì)建議】利用板書進(jìn)行公式推導(dǎo)和算例講解；多媒體案例展示分析，分組討論與翻轉(zhuǎn)課堂。【講授內(nèi)容】1、自升式平臺(tái)工作原理；2、自升式平臺(tái)結(jié)構(gòu)組成；3、樁腿的形式和構(gòu)造；4、樁腿強(qiáng)度校核；5、拖航工況樁

8、腿結(jié)構(gòu)分析；6、著底工作狀態(tài)自升式平臺(tái)結(jié)構(gòu)分析?！咀詫W(xué)內(nèi)容】1、自升式平臺(tái)動(dòng)力特性分析。第九章 海上風(fēng)電支撐結(jié)構(gòu)【目的要求】1、掌握 海上風(fēng)電支撐結(jié)構(gòu)的組成與分了你；2、熟悉 樁承式、重力式海上風(fēng)電基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)；3、了解 浮式海上風(fēng)電基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)?！窘虒W(xué)設(shè)計(jì)建議】利用板書進(jìn)行公式推導(dǎo)和算例講解；多媒體案例展示分析，分組討論與翻轉(zhuǎn)課堂?！局v授內(nèi)容】1、海上風(fēng)電概述；2、樁承式海上風(fēng)電基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)；3、重力式海上風(fēng)電基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)；4、浮式海上風(fēng)電基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。第十章 波浪、潮汐能開發(fā)利用裝置（自學(xué)）【目的要求】1、掌握 波浪、潮汐能發(fā)電原理；2、熟悉 常見的波浪、潮汐能發(fā)電裝置及特點(diǎn)；3、了解 波浪、潮汐能開發(fā)

9、利用面臨的問題?！窘虒W(xué)設(shè)計(jì)建議】多媒體案例展示分析，分組討論與翻轉(zhuǎn)課堂。【講授內(nèi)容】1、海洋能源開發(fā)利用概述；2、波浪能開發(fā)利用裝置；3、潮汐能開發(fā)利用裝置；4、波浪、潮汐能開發(fā)利用裝置發(fā)展趨勢(shì)。五、教學(xué)條件多媒體教室。六、學(xué)時(shí)分配建議表理論教學(xué)內(nèi)容學(xué)時(shí)第一章 緒論2第二章 海洋環(huán)境載荷計(jì)算4第三章 鋼材性能與選擇2第四章 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)與分析4第五章 導(dǎo)管架平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)6第六章 移動(dòng)式平臺(tái)結(jié)構(gòu)總體性能6第七章 半潛式平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4第八章 自升式平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4第九章 海上風(fēng)電支撐結(jié)構(gòu)2第十章 波浪、潮汐能開發(fā)利用裝置2合計(jì)36七、實(shí)施建議1、教學(xué)組織教學(xué)方式：傳統(tǒng)教學(xué)與現(xiàn)代信息技術(shù)結(jié)合；教學(xué)方法和手

10、段：講授法為主，討論法與直觀演示法為輔；教學(xué)具體內(nèi)容：以上述主要內(nèi)容和要求為指導(dǎo)，可結(jié)合學(xué)科研究前沿選擇教學(xué)內(nèi)容；教學(xué)重點(diǎn)：以上述劃定的需掌握的內(nèi)容為教學(xué)重點(diǎn)；教學(xué)要求：對(duì)需掌握的內(nèi)容建議采用傳統(tǒng)講授法進(jìn)行板書推導(dǎo)，并結(jié)合討論和直觀演示進(jìn)行加深；對(duì)要求熟悉和了解的內(nèi)容可采用多媒體教學(xué)或課外自學(xué)方式進(jìn)行教學(xué)；另外，可采用翻轉(zhuǎn)課堂方式，對(duì)部分需重點(diǎn)掌握的內(nèi)容進(jìn)行教學(xué)；建議建立課程網(wǎng)站，豐富課程教學(xué)資源。2、教材選編教材應(yīng)包含本標(biāo)準(zhǔn)包含的所有內(nèi)容，同時(shí)要結(jié)合最新的研究成果具有前沿性；另外，教材要以基本知識(shí)為重點(diǎn)，思路清晰，公式推導(dǎo)符合邏輯，主次分明；教材內(nèi)容豐富，圖文并茂，有與內(nèi)容相關(guān)的例題和課后題

11、。目前可推薦海洋石油平臺(tái)設(shè)計(jì)，陳建民、婁敏、王天霖編著，石油工業(yè)出版社。3、教學(xué)團(tuán)隊(duì)主講教師為港口海岸及近海工程專業(yè)的碩士或博士研究生畢業(yè)，從事海岸工程、近海工程、土木工程、水利工程相關(guān)領(lǐng)域的研究和教學(xué)工作，具有較強(qiáng)的教學(xué)能力和科研能力；教師隊(duì)伍人員配置合理，至少包含副教授一名，講師3名，平均年齡不高于40歲。4、教學(xué)評(píng)價(jià)教學(xué)評(píng)價(jià)采用期末考試與平時(shí)考核相結(jié)合的方式。期末考試（占總成績(jī)的70%）為閉卷考試，內(nèi)容以基本概念為主。平時(shí)考核（占總成績(jī)的30%）包括：課堂提問、學(xué)生作業(yè)、考勤等。5、教學(xué)資源1）李治彬.海洋工程結(jié)構(gòu). 哈爾濱工程大學(xué)出版社，1999（2013）2）李潤(rùn)培.海洋平臺(tái)強(qiáng)度分析. 上海交通大學(xué)出版社，19923）姜萌.近海工程結(jié)構(gòu)物導(dǎo)管架平臺(tái)，大連理工大學(xué)出版社4）董艷秋.深水采油平臺(tái)波浪載荷及響應(yīng)，天津大學(xué)出版社5）Subrata K.Han