海洋平台设计原理课程教学大纲
海洋平台设计原理(第三讲)
海洋环境
海底地貌（地形） 海 洋 环 境 及 平 台 设 计 荷 载
海洋环境
海底地貌（地形） 海 洋 环 境 及 平 台 设 计 荷 载
海洋环境
海 洋 环 境 及 平 台 设 计 荷 载
海底地貌 海 风 海 流 海 浪 海 冰
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海洋环境
海 风
海风（Wind） ：海上刮的风。
自升式平台
海 洋 平 台 设 计 的 关 键 技 术
自升式平台的主体布置格局
桩腿与桩靴形式与尺度 升降装置的形式 自升式平台在各种工况下结 构设计载荷与强度分析
自升式平台结构关键节点的
高效的钻井作业系统 升沉补偿系统
定位系统（锚泊、动力 >1500m）
海洋环境
海 浪
波浪的表示方法：
海洋波浪是由具有多种波高、周期和相位等的波浪组成的合成波，
且波浪的行进方向（波向）也不完全相同，这样复杂的海洋波浪可 用统计分布或波谱来表示，但在海洋结构的设计中一般采用其特征 值，如最大波高Hmax和最大周期Tmax以及有效波高H1/3和有效周 期T1/3。
最大波高和最大周期是取观测期间的最大波或是取累积频率为50
几种波浪的定义（不同性质）：
微幅波-----线性波浪理论：是对自然界海面上波浪进行了简化的
最简单的波动，指波高与波长、水深相比为小量的波浪。它的特点 是使用简便、适用性强，在平台初步设计阶段可以用于各种水深。 由于它的线性性，也可用于研究绕射问题和各种波谱分析。 斯托克斯（stokes）波----非线性波浪理论，对于线性波理论，伯
风对人类的生产活动和生活有着重大的关系。 风可以作为一种自然资源，为人类的生产和生活提供动力资源。 另一方面，大风和风暴又是一种带有巨大破坏性的自然现象，风还
海洋平台结构课程设计
海洋平台结构课程设计一、教学目标本课程旨在通过学习，使学生掌握海洋平台结构的基本概念、类型、设计和应用；培养学生运用结构力学原理分析问题和解决问题的能力；提高学生对海洋工程领域的认识，培养学生的创新意识和实践能力。
具体目标如下：1.知识目标：学生能够阐述海洋平台结构的基本概念、类型和应用；理解并掌握平台结构设计的原理和方法；了解海洋平台结构在我国海洋工程中的地位和作用。
2.技能目标：学生能够运用结构力学原理分析和解决海洋平台结构问题；能够运用相关软件进行简单的海洋平台结构设计和模拟；具备较强的动手能力和团队协作能力。
3.情感态度价值观目标：培养学生对海洋工程领域的兴趣和热情，提高学生对国家海洋战略的认识；培养学生遵纪守法、诚实守信的职业道德，增强学生的社会责任感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.海洋平台结构的基本概念和类型：包括平台结构的定义、分类及其在海洋工程中的应用。
2.海洋平台结构设计原理：主要包括平台结构的受力分析、强度计算、稳定性分析和耐久性设计。
3.海洋平台结构设计方法：包括传统设计和现代设计方法，如数值模拟、优化设计等。
4.我国海洋平台结构发展现状和趋势：介绍我国海洋平台结构的发展历程、现状及未来发展趋势。
5.海洋平台结构案例分析：分析典型的海洋平台结构案例，提高学生运用所学知识解决实际问题的能力。
三、教学方法本课程采用多种教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性：1.讲授法：教师通过讲解海洋平台结构的基本概念、原理和设计方法，引导学生掌握课程知识。
2.案例分析法：教师通过分析典型海洋平台结构案例，培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。
3.讨论法：教师学生就海洋平台结构的相关话题展开讨论，提高学生的思考和表达能力。
4.实验法：学生动手进行海洋平台结构模型制作和实验，培养学生的动手能力和团队协作精神。
四、教学资源为实现课程目标，我们将运用以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的教材，为学生提供系统、科学的海洋平台结构知识。
《海洋平台设计》课件
《海洋平台设计》课件xx年xx月xx日•课程介绍•海洋平台设计基础•海洋平台结构设计•海洋平台动力响应分析•海洋平台防腐设计•海洋平台施工与安装•工程实例分析目录01课程介绍海洋蕴藏着丰富的资源，如石油、天然气等，因此海洋平台的设计和建造具有重要意义。
海洋资源的重要性由于海洋平台的设计和建造需要高技术要求和专业知识，因此需要开设《海洋平台设计》课件来培养相关人才。
课程开设原因课程背景掌握海洋平台设计的基本原理和技能通过学习本课程，学生可以掌握海洋平台设计的基本原理和技能，包括海洋环境条件分析、结构设计、防腐设计等。
熟悉海洋平台建造和操作流程学生可以了解海洋平台的建造流程、安装调试及操作维护等方面的知识，提高其综合素质。
课程目的课程内容本课程主要包括海洋平台设计的基本原理、结构设计、防腐设计、建造流程、安装调试及操作维护等方面的知识。
课程形式本课程采用线上线下相结合的形式，包括课堂讲解、案例分析、实践操作等内容，以提高学生的实际操作能力和综合素质。
课程安排02海洋平台设计基础1海洋平台概述23海洋平台是固定在海床上用于钻井、生产、储存和加工的海上结构物。
海洋平台定义从早期简单的导管架平台到现代的高端模块化平台，海洋平台在不断发展和创新。
海洋平台发展历程根据功能和结构特点，海洋平台可划分为导管架平台、重力式平台、张力腿平台等。
海洋平台的分类海洋平台的主要类型由腿柱和上部结构组成，具有较好的整体稳定性，是海洋工程中应用最广泛的一种平台。
导管架平台重力式平台张力腿平台模块化平台以自身重力为主要支撑结构，适用于水深较浅、土质较好的海域。
以桩腿和上部结构组成，依靠桩腿张力维持整体稳定，适用于水深较大的海域。
将多个功能模块组合在一起，具有较高的可移动性和适应性，是未来海洋平台发展的重要方向。
根据使用功能和海况条件，选择合理的结构形式和材料，确保平台的整体强度和稳定性。
结构设计海洋平台的设计原理计算和确定平台所受的各种外载荷和内力，进行相应的载荷组合和工况分析。
海洋平台结构设计 第一章 绪论
张力腿式平台工作原理
张力腿式平台是利用绷紧状态下的锚索链产生的拉力与平台的剩余浮力相 平衡的钻井平台或生产平台。张力腿式平台的重力小于浮力，所相差的力 可依靠锚索向下的拉力来补偿，且此拉力应大于波浪产生的力，使锚索上 经常有向下的拉力，起着绷紧平台的作用。
TLP平台的特点
1. 运动性能好 2. 抗恶劣环境能力强 3. 抗震能力较强 4. 便于移位，可重复使用 5. 造价低
泥浆净化系统
海洋平台公司海洋平台公司
泥浆泵
自升式平台的特点
1. 适用于不同海底土壤条件 2. 适用于相对较大的水深范围 3. 移位灵活方便，便于建造 4. 水深愈大，桩腿愈长，结构强度和稳 性愈差 5. 要求自升式钻井平台既要满足拖航移 位时的浮性、稳性方面的要求，又要满 足作业时稳性和强度的要求，以及升降 平台和升降桩腿的要求。
海洋平台结构设计 绪论
第一章 绪 论
Chapter 1 introduction
第三节 我国海洋石油平台发展概况
• 持续发展阶段（2000~2006年）
我国成功设计与建造的渤海友谊号FPSO的贡献在于 首次将FPSO用于有冰的海域
我国先后完成了渤海长青号、渤海世纪号、渤海 奋进号、海洋石油3号等FPSO的自行设计；完成了 宾果9000系列共4艘超深水半潜式平台的船体建造 以及15万吨、17万吨、21万吨级别FPSO的建造； 初步具备30万吨级别FPSO的船体设计和建造能力
FPSO外形类似油船，但其复杂程 度要远远高于油船，涉及的复杂 系统包括二十几个大类，如：单 点锚泊系统、动力定位系统、油 处理系统、废水处理系统、注水 处理系统和直升机起降系统等， 这类系统在运动型船中很少遇到。 其他的惰性气体发生系统、消防 救生系统、监控系统、发电系统 等都高于运输型船舶的建造要求。
海洋平台设计原理_第七章_自升式平台
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第七章 自升式平台
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上海交通大学本科生课程
7.2 工作原理和结构组成
平台主体的平面形状
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第七章 自升式平台
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上海交通大学本科生课程
7.2 工作原理和结构组成
三、升降装置
升降装置的功能是完成升降船和升降桩腿的工作，并在着底作业时保 证平台固定位置，在拖航时保持桩腿固定位置。整个升降装置系统包括：
7.3 设计要求及环境条件
一、自升式平台操作程序与工况
操作程序； 工况一：移航； 工况二：放桩及提桩； 工况三：插桩及拔桩； 工况四：预压； 工况五：站立工况。
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第七章 自升式平台
23
上海交通大学本科生课程
7.3 设计要求及环境条件
操作程序
非自航的自升式平台就位一 般采用锚或拖轮； 移位频繁的非自航自升式平 台也有配舵桨，用于工地移 位和助航； 自航自升式平台利用自身配 置的螺旋桨就位。
第七章 自升式平台
7
上海交通大学本科生课程
7.2 工作原理和结构组成
二、自升式平台的构成
升降装置
平台主体 桩腿
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第七章 自升式平台
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上海交通大学本科生课程
7.2 工作原理和结构组成
二、自升式平台的构成
平台主体（上船体）结构：平台主体主要提供生产和生活的场地， 并在拖航或航行时提供浮力； 桩腿结构：桩腿的主要作用是支撑平台在海上作业，并将平台所受 的载荷传递给海底地基，桩腿的最下端还配置桩脚箱（或沉垫）； 升降装置：是提升或下降桩腿或船体的装置，并在拖航时支撑桩腿 和在升起时支撑平台； 完成预定功能的作业设备，如：起重机、钻机； 动力设备、供电设备、生活设备等。
海洋平台结构课程设计
中国海洋大学本科生课程大纲一、课程介绍1.课程描述：海洋平台结构课程设计是针对船舶与海洋工程专业本科生开设的工作技术教育层面必修课。
本课程通过实践环节，完成具体典型导管架平台的总体设计思路训练，包括海洋环境计算及工程简化、桩基础承载能力计算、导管架结构整体强度及刚度分析，设计计算书撰写和工程图纸表达。
通过本课程的实践，使学生能够综合运用海洋平台结构及相关专业课程学习的基础理论和方法，系统完成结构分析计算，提高设计分析和工程表达能力。
2.设计思路：本课程以海洋平台结构设计的基本过程为主线，结合先修课程中学到的环境荷载计算、桩基承载力验算、结构整体强度分析、CAD制图等基础知识，使学生将掌握的海洋平台结构设计理论知识应用到实际设计和验算中，通过实际设计检验学生对于基础知识的把握，加深学生对理论知识的理解。
课程内容包括三个模块：目标平台调研、相关数据计算与分析、计算书编写及工程表达。
- 1 -（1）目标平台调研：该模块需要学生熟悉海洋平台设计的一般步骤，对目标平台进行参数和各项性能指标的调研，确定课程设计的各项数据标准。
（2）相关数据计算与分析：根据已确定的主尺度，对结构在选定工况下的其他参数进行计算，主要分为：海洋环境荷载计算、基础承载力计算、结构整体强度分析。
其中，海洋环境荷载计算为在选定海域环境条件下，对风、波浪、海流、冰荷载的计算，并且针对选定工况进行分析；基础承载力计算要求学生掌握桩基轴向承载力验算方法；结构整体强度分析主要包括设计目标平台在外荷载作用下的应力校核及位移校核方法。
（3）计算书编写及工程表达：本模块中，学生需要学习并完成计算书的编写，掌握目标平台设计资料编写，并且通过专业分析软件完成平台的响应输出分析。
最终上交课程设计纸质报告。
3. 课程与其他课程的关系先修课程：海洋平台结构、钢结构设计基本原理。
本门设计课程与先修课程密切相关，只有掌握了先修课程中的理论知识和设计方法，才能够在海洋平台结构设计中加以综合应用，设计出符合规范标准的结构。
海洋平台规范设计教案
教案总纲一、课程目的任务使学生初步掌握运用海洋平台规范进行设计的方法，加深对规范的理解和认识。
二、教学基本要求使学生了解学习本门课程的意义；了解规范制定的主要依据；规范中主要条款的运用方法；如何运用规范进行平台结构设计。
三、课程内容及学时安排第一章概述 2第二章设计载荷 2第三章设计通则 6第四章自升式平台 4第五章半潜式平台 2第六章坐底式平台 2第七章水密舱壁与深舱舱壁 2第八章课程设计 4四、教学方法及手段根据教室安排情况，尽可能使用多媒体教学。
授课中以讲课与设计实例相结合。
五、教材及主要参考资料中国船级社.海上移动平台入级与建造规范.人民交通出版社，1992.中国船级社.海上移动平台入级与建造规范.人民交通出版社，2005.孙丽萍，聂武编.海洋工程概论.哈尔滨工程大学出版社，1999.李治彬编.海洋工程结构.哈尔滨工程大学出版社，1999.中国船舶工业总公司.船舶设计施用手册-结构分册.国防工业出版社，2000.第一章概述1.1 课程性质介绍本课程主要授课对象；学生未来分配方向-中石油等相关企业；石油工业的开采与发展-开采技术、成本、海洋平台的用途；授课的方式-每次课以几个重点问题进行讨论。
1.2 规范在专业中的地位和作用1)什么是结构规范？结构规范—对船舶（海洋平台）结构及构件的形式、强度、刚度、稳定性以及建造工艺、焊接、材料等做出规定并强制执行的法规。
规范的特点：权威性（强制执行）、合理性、实用性（简单、易懂）。
2)什么是结构规范设计？结构规范设计—以结构规范为设计依据，确定船舶（海洋平台）结构形式、结构布置、构件规格以及结构使用的材料、焊接、建造工艺等，从而使船舶（海洋平台）具备足够的强度、刚度、稳定性的设计方法。
3)规范在专业中的地位和作用规范是专业理论的总结；规范是理论与实践的产物。
4)结构设计的一般步骤确定结构形式（构件的布置）、载荷、简化力学模型、选取构件（带板、剖面模数计算）、计算应力、根据材料和经验确定许用应力、比较二者值得出结论。
浮式海洋平台-半潜式平台
浮 式 海 洋 平 台 设 计 原 理
半潜式平台简介
技术特点
适应更恶劣海域
半潜式平台仅少数立柱暴露在波浪环境中，抗风暴能力强，稳
浮 式 海 洋 平 台 设 计 原 理
半潜式平台简介
未来研究热点
高效钻井作业系统
如何配置多井口作业系统、钻杆处理系统、动力锚道等，以提
高工作效率，是研制半潜式钻井平台的关键。
升沉补偿系统
在深海钻井作业过程中为了保持钻头恒定接触井底，必须设法 补偿平台由于风浪作用而产生的升沉落差，早期的方法是使用伸 缩钻杆，目前主要采用天车补偿、游车补偿以及绞车补偿等方法。
1966年Sedco135 半潜式平台为12 根立柱,为Friede&Goldman 公
司设计； 这个时期的平台结构布局大多不合理,设备自动化程度低。
浮 式 海 洋 平 台 设 计 原 理
半潜式平台简介
发展阶段
第二代半潜式钻井平台：
20 世 纪 70 年 代 ， 出 现 了 以 Bulford Dolphin, Ocean Baroness, Noble Therald Martin等为代表的第2代半潜式钻井 平 台 ， 这 类 平 台 作 业 水 深 180 ～ 600 m ， 钻 深 能 力 以 6096m(20000英尺) 和7620m(25000 英尺)两种为主，采用锚 泊定位，设备操作自动化程度不高。
建造过程（在陆地上建造）
甲板建造
浮 式 海 洋 平 台 设 计 原 理
海洋平台设计原理_第三章_海洋平台总体设计
舾装 设计
总体 设计
轮机 设计
电气 设计
专业分工与联系
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第三章 海洋平台总体设计
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上海交通大学本科生课程
3.1 平台设计概述
继承和创新
设计方法与思想
已存在很多案例，可供参考； 技术进步，材料、机电设备、 信息技术等； 新增功能要求，条件变化将 会有新的需求； “规范”发生变化，这是社 会进步的必然产物； “兼蓄并融”和“集思广 益” 。
建立在结构力学、弹性理论、水动力等基础理论和现 代计算技术的分析方法上，结合平台结构具体情况， 根据给定的环境条件和设计工况进行强度计算。
海洋开发带来新的需求，根据预定的功能需求，可复 合多种类型的平台或船舶来进行复合创新设计。
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第三章 海洋平台总体设计
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上海交通大学本科生课程
3.5 总布置设计
平台型式的选择； 功能规划； 总布置设计； 主要要素； 重量重心； 舱容、可变载荷； 总体性能； 动力配置； 协调其它专业，等等。
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第三章 海洋平台总体设计
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上海交通大学本科生课程
3.5 总布置设计
“渤海5号”自升式平台
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第三章 海洋平台总体设计
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上海交通大学本科生课程
自
上部平台的形状；
升
式
桩腿的数量；
平 台
是否设桩靴；
结 构
桩腿型式；
型
升降方式；
式
选
等等。
择
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第三章 海洋平台总体设计
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上海交通大学本科生课程
3.5 总布置设计
平 台 结 构 型 式 选 择
海洋平台设计原理(第四讲)
海洋油气开发
海上油气集输系统的类型 海 洋 油 气 开 发 方 式 和 生 产 系 统
全陆式集输系统 半海半陆式集输系统 全海式集输系统
海洋油气开发
全陆式集输系统
定义：把开采出来的油气全部送往岸上处理、储运 并外运的系统统称。 特点：海上工程量小，便于生产管理，生产操纵费 用相对较低，经济效益好，且受气候影响小。 适用于：浅水、离岸近、油层压力高的油气田。
海 洋 油 气 开 发 方 式 和 生 产 系 统
海洋油气开发
海上油气集输系统
油气集输：把分散的油井所生产出来的石油、天然气和其它产品集中起来，
经过必要的处理，初加工，将合格的油和天然气分别外输到炼油厂和天然气
用户的工艺过程；主要包括油气分离、油气计量、原油脱水、天然气净化、 原油稳定等工艺。
海上油气集输系统：油气集输的整个生产过程，以及为生产流程提供生产
浮式平台生产系统：生产石油平台以半潜式平台或改装的大型油轮为活动
式平台或半固定式平台为主体，完成石油集输、处理和输运为一体的结构物
的总体。
水下生产系统：目前主要是水下完井系统，一般包括海底采油树、海底管
线以及控制管线的设施等。
海 洋 油 气 开 发 方 式 和 生 产 系 统
海洋油气开发
海上钻井设备
博士讲师交通学院海洋工程系2015年10月20日海洋平台设计原理课程海洋平台设计原理principlesoffshoreplatformdesign教学内容32学时海洋工程发展及平台类型海洋平台设计的关键技术海洋环境及平台设计载荷海洋油气开发方式和生产系统导管架平台设计原理自升式平台设计原理浮式海洋平台设计原理海洋平台设计和计算软件专题海洋平台设计应用专题海洋平台设计原理课程第四讲海洋油气开发方式和生产系统内容海洋油气开发第一阶段
海洋平台课程设计报告
海洋平台课程设计报告一、教学目标本课程旨在通过学习海洋平台的相关知识，使学生掌握海洋平台的基本概念、分类、结构及应用；培养学生运用所学知识解决实际问题的能力，提高学生的创新意识和团队协作能力；培养学生的环保意识和可持续发展观念，使学生在学习过程中形成对海洋平台的正确认识和积极情感。
具体来说，知识目标包括：1.了解海洋平台的基本概念及其在海洋工程中的重要性。
2.掌握海洋平台的分类和主要结构特点。
3.熟悉海洋平台的设计、施工和运行维护方法。
4.了解海洋平台在我国海洋工程中的应用现状和发展趋势。
技能目标包括：1.能够运用所学知识分析海洋平台的结构特点和应用场景。
2.具备海洋平台相关工程图纸的阅读和理解能力。
3.掌握海洋平台施工和运行维护的基本方法。
4.具备团队协作能力和创新意识，能够在实际项目中提出解决方案。
情感态度价值观目标包括：1.培养学生的环保意识，使学生在设计和应用海洋平台时充分考虑环境保护。
2.培养学生的可持续发展观念，使学生在海洋平台的设计和应用过程中关注资源的可持续利用。
3.使学生形成对海洋平台的正确认识，避免盲目追求技术进步而忽视潜在风险。
4.培养学生对海洋工程的兴趣和热情，激发学生投身海洋工程事业的动力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个方面：1.海洋平台的基本概念：介绍海洋平台的概念、分类及其在海洋工程中的地位和作用。
2.海洋平台的结构与特点：讲解不同类型海洋平台的结构组成、功能和特点。
3.海洋平台的设计与施工：阐述海洋平台设计的基本原则、方法及施工技术。
4.海洋平台的运行维护：介绍海洋平台的运行维护方法、安全管理及故障处理。
5.海洋平台在我国海洋工程中的应用：分析海洋平台在我国海洋工程领域的应用案例和发展趋势。
6.海洋平台相关法律法规及环保要求：讲解与海洋平台相关的法律法规、环保政策和标准。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法，包括：1.讲授法：通过讲解海洋平台的基本概念、结构和设计等方面的知识，使学生掌握基本理论。
海洋平台设计课程讲义(导管架平台)-甘进
面积，防止导管架在安装时的不均匀沉降；
导
¾隔水套管conductor：将水、砂等杂质与油或气隔绝的独立结构；
管
¾阳极anode：是一种锌铝合金，防止导管架水下部分的腐蚀；
架
¾靠船件barge：船停泊时缓冲对导管架的冲击力；
平
¾登船平台boat ：船与平台之间的人行通道；
台
¾吊点padeye：吊装或扶正导管架的主要作用点；
导
管
架
平
台
设
计
专
¾按桩的材料：钢管桩，普通钢筋混凝土方桩及普通或预应力混凝土桩等；
题
¾钢管桩的底端型式：开口式、封闭式、半封闭式。
导管架平台结构设计
¾桩基础结构
对于不同的海上结构物，桩的几何尺寸及入土深度主要取决于桩的数
量、荷载的分配状况及地基土的性质。 桩基础的型式主要有：主桩式和群桩式，也会设置一些辅桩。
板结构中，设备在结构建造后安装。在模块化结构中，先建造甲板基础结构， 然后将设备模块起吊并固定在基础结构之内或之上。
导
管
架
平
台
设
计
专
题
导管架平台结构设计
¾导管架结构
导管架是导管架式平台的支撑结构。导
管架结构是由钢管或型钢焊接的构架，实
导
际是由三个方向的平面板架或平面桁架组 成的一个三维空间桁架结构。
题
导管架平台结构设计
¾上部结构
由甲板及其上的设施和设
备组成的，作为收集和处理油
导
气、生活及其它用途的场所，
管
统称为上部结构（甲板结 构）。
架
平
台
¾由三维钢构件组成的空间框架结构；
设
海洋平台起重机教学设计
海洋平台起重机教学设计导言：随着工业的发展和全球贸易的增长，海洋平台起重机的需求日益增加。
为了满足行业对专业技术人才的需求，教育机构需要提供高质量的起重机教学课程。
本文将探讨海洋平台起重机教学设计，并提供一份1500字的设计方案，帮助教育机构设计出富有创意和实用性的课程。
一、课程目标1. 理解海洋平台起重机的基本原理和工作原理；2. 掌握起重机的操作技巧和安全操作规范；3. 能够解决起重机操作中可能遇到的常见问题；4. 培养学生的团队合作精神和解决问题的能力。
二、课程大纲1. 总览海洋平台起重机的应用领域和行业需求；2. 介绍起重机的基本组成部分和工作原理；3. 讲解起重机的操作技巧和安全操作规范；4. 演示不同类型的起重机在海洋平台上的应用；5. 指导学生进行实际操作和模拟故障修复训练；6. 提供实际案例分析和解决问题的任务。
三、教学方法1. 理论授课：通过讲授海洋平台起重机的基本知识和理论，让学生了解起重机的原理和重要性。
2. 实践操作：学生将进行实际起重机的操作训练，包括起重机的启动、操作和关停过程。
3. 模拟故障修复：通过模拟故障情况，让学生学习如何进行故障诊断和修复。
四、教学资源1. 教材：选择权威的海洋平台起重机教材作为教学指导。
2. 实验设备：准备适合海洋平台起重机操作训练的实验设备和模拟故障修复训练设备。
3. 实例案例：准备一些实际案例，供学生分析和解决。
五、教学评估1. 理论考试：通过随堂小测验和期末考试，评估学生对起重机知识的掌握程度。
2. 实际操作评估：通过观察学生的实际操作能力和安全意识，评估其实际应用能力。
3. 问题解决能力评估：通过提供实际案例和解决问题的任务，评估学生的解决问题的能力。
六、预期成果通过完成海洋平台起重机教学设计，学生将会获得以下成果：1. 掌握海洋平台起重机的基本知识和工作原理；2. 熟练掌握起重机的操作技巧和安全操作规范；3. 能够识别和解决起重机操作中可能出现的问题；4. 培养团队合作精神和解决问题的能力。
海洋平台设计原理_第二章_海洋环境载荷
2016/11
第二章 海洋环境载荷
30
上海交通大学本科生课程
2.3 波浪与波浪载荷
• 常见波浪理论D 孤
立波理论
• 孤立波是椭圆余弦
波在水深极浅时的 极限。
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第二章 海洋环境载荷
31
上海交通大学本科生课程
2.3 波浪与波浪载荷
• 波浪理论适用范围：
– 黄色区域适用线性 波理论；
– 蓝色虚线框为各阶 Stokes波理论适用 范围；
40
上海交通大学本科生课程
2.4 海流与海流载荷
• 如果不考虑波浪，海流对于结构物的拖曳
力为：
• Fdrag = 0.5 *Rhowater* Cdrag * v2 * A； • Cdrag是拖曳力系数,v为海流流速，A为投影
面积；
• 如果考虑波浪，则将上式中v换成海流速度
+波浪速度。
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• 我国海洋水文专家提出，以海面上10m处，
30年一遇，10min平均最大风速为一般条件， 1min平均最大风速为极端条件。
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第二章 海洋环境载荷
15
上海交通大学本科生课程
2.2 风与风载荷
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第二章 海洋环境载荷
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上海交通大学本科生课程
2.2 风与风载荷
• DNV规定了两种设计风速标准。
海洋平台设计原理
主讲人：何炎平 倪崇本
上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院 二〇一六年·十一月
上海交通大学本科生课程
第二章 海洋环境载荷
• 参考书目《Dynamics of Offshore
Structure》伦敦大学学院 Minoo H.Patel 著。
《海洋平台设计》课件
2023《海洋平台设计》课件contents •海洋平台设计概述•海洋平台的设计与建造•海洋平台的类型与结构•海洋平台的上部结构与设备•海洋平台的性能与安全•海洋平台的未来发展与挑战目录01海洋平台设计概述海洋平台是固定在海洋中的结构物，用于支撑和承载海上设施和海上作业，如海上石油钻井平台、海洋观测平台等。
海洋平台定义海洋平台具有结构复杂、设计难度大、建造技术要求高、使用环境恶劣等特点，需要具备较高的安全性、可靠性、耐久性和经济性。
海洋平台特点海洋平台定义与特点海洋平台的应用范围用于支撑和固定海上石油钻井平台、采油平台等设施。
海上石油工业海洋工程海洋资源开发科研与观测用于海上风电、潮汐能、海洋能等新能源设施的开发和建设。
用于海底矿产资源开发、海洋渔业等。
用于海洋科学研究、海洋观测和监测等。
早期的海洋平台多为木结构，由于材料强度和可靠性不足，使用寿命较短。
海洋平台的历史与发展早期海洋平台随着技术的发展，现代海洋平台多采用钢结构或混凝土结构，提高了平台的强度和耐久性。
现代海洋平台未来海洋平台将更加注重环保、节能和智能化，采用新能源和新技术，提高平台的自适应能力和自动化水平。
未来海洋平台02海洋平台的设计与建造详细设计对概念设计进行深化和完善，考虑结构分析、设备选型、材料选用、制造工艺等方面的细节问题，形成详细的平台设计方案。
概念设计根据项目需求和工程条件，进行概念设计方案制定，包括平台类型选择、结构形式和尺寸确定等。
辅助设计利用计算机辅助设计软件进行建模、分析和优化，提高设计质量和效率。
海洋平台的设计根据平台设计方案，制作各种预制构件，包括钢构、桩基、导管架等。
预制构件制作海上安装调试与验收将预制好的构件运到海上，按照设计方案进行安装和连接，形成完整的海洋平台。
对已建好的海洋平台进行调试和验收，确保平台性能和质量达到预期要求。
03海洋平台的建造0201改造升级对现有平台进行改造升级，提高平台性能和安全性，满足新的工程需求。
《海洋平台设计》课件
环境风险管理
海洋平台设计实例
04
实际工程设计流程
了解工程的目的、功能需求、限制条件和使用环境等。
明确设计需求
进行概念设计，确定总体布局和结构形式。
初步设计
进行详细的结构和设备设计，确保平台的性能和安全性。
详细设计
制定详细的施工方案和工艺流程，确保平台的可建造性和可维护性。
较强的实践能力
学生应具备较好的实践能力，能够独立完成海洋平台设计任务，解决实际工程问题。
良好的团队协作能力
学生应具备良好的团队协作能力，能够与团队成员共同完成复杂的工程任务。
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《海洋平台设计》课件
xx年xx月xx日
目录
contents
课程介绍海洋平台概述海洋平台设计基础海洋平台设计实例海洋平台设计规范与标准课程总结与展望
课程介绍
01
海洋平台是开发、生产和利用海洋资源的重要设施，广泛应用于海洋石油、天然气、风能等领域的开发。
随着海洋资源开发规模的扩大，海洋平台设计技术不断发展，对专业人才的需求也越来越高。
海洋平台设计基础
03
了解海洋平台结构的基本组成和受力情况，掌握结构分析的基本原理和方法。
结构分析
熟悉海洋平台结构设计的基本准则，包括结构强度、稳定性、疲劳寿命等方面的要求。
结构设计准则
了解不同材料的性能特点和使用范围，掌握选择合适的结构材料的方法。
结构材料选择
结构设计基础
熟悉海洋平台上各种设备的性能特点和使用要求，掌握选择合适的设备的方法。
SY/T 10002-2016: 海上固定平台安全规则
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海洋平台设计原理课程教学大纲
课程代码：74120610
课程中文名称：海洋平台设计原理
课程英文名称：Principles of Offshore Platform Design
学分：3.0 周学时：3.0-0.0
面向对象：
预修要求：统计学、结构力学
一、课程介绍
（一）中文简介
本课程就各式海洋平台特性，介绍其设计要点和设计程序，特别强调设计方法论，包括极限状态设计法、板壳结构之极限强度分析、海洋平台之波浪负荷分析；海洋平台的疲劳强度分析及可靠度设计法；设计分析中不确定因素的分类处理与机率方法；海洋平台的寿期安全设计法。
透过课程的理论与方法学习和实践训练，使学生可系统地了解和掌握平台设计的结构强度、结构使用寿命和平台结构运营期间的安全可靠度。
同时具备应用统计学和可靠度理论计算平台结构特征负荷的能力；应用结构力学知识分析平台结构极限强度和疲劳强度的能力；以及综合评估平台使用寿命和寿期可靠度的能力。
（二）英文简介
The main items and the procedure related to the design of various offshore platforms are demonstrated in the course.The design method dologies are particularly emphasized.Inwhich,the syllabus encompasses the limit-state method of design,the analysis theory of the ultimate of design,the analysis theory of the ultimate strength of plate and shell structures,analysis theory of characteristic wave loads sustained by offshore platforms,complete reliability design method in considering fatigue strength,categorization and probability method used in dealing with the uncertainty factors encountered in designs,and the life-cycle reliability design method.
Through the theoretical and methodological studies and the practice of
exercises,students may systematically understand and master the design methods for the analyses of wave loads and structural strength.Also,the students can be provided with the capability of the design assessment of the fatigue life time of platforms,and the reliability and safety during the period of in-service operation .
一、教学目标
（一）学习目标
基于海洋设计与一般结构物设计的不同，风险分析的概念与思想的强化是学习的首要重点。
一般结构物的设计包含三项要素，即设计负荷的决定、结构响应分析模式的选用、以及设计准则的要求，三者缺一而不可。
然而对海洋平台结构的设计，各项要素的不确定性均较高，因此最近十年（2008年开始）各国都使用可靠度设计法，多方考量极限强度与疲劳寿命的风险界限。
因此本课程的学习目标在：
1. 使学生具备应用波浪统计学、可靠度理论进行平台结构特征波浪负荷的计算能力；
2. 使学生具备应用结构力学理论及数值方法分析各式平台板壳与板架结构极限强度与疲劳强度的能力；
3. 使学生具备评估平台结构使用寿命的能力；
4. 使学生具备综合评估平台结构寿期可靠度的能力。
（二）可测量结果
本课程是一门讲求设计方法论的课程，会综合应用波浪统计学、结构力学和工程可靠度理论的知识，来做海洋平台设计的集成。
因此平时作业的题目设计著重在理论应用，设计程序的合理化和逻辑性三方面，以符合设计原理中强调的系统工作重要三鼎，即知识维、逻辑维和时间维；期末考则著重在整个设计的方法与逻辑性分析。
平时作业与期末考试题目分布在以下范围；
1. 海洋结构样态分类及设计要点，含揽索，升导管设计分析；
2. 极限状态分类及设计安全表征，含三层次之安全设计比较；
3. 可靠度设计基础理论、串联结构系统、并联结构系统与串-并联结构系统之可靠度分析法；
4. 极限强度分析，含板壳结构之挫曲强度、崩塌强度与断裂强度；极限强度包络线；
5. 海洋结构疲劳寿命与可靠度设计法；米勒累积损伤理论、相对累积损伤理论及疲劳包络线理论；穆斯设计程序；波谱与应力变化范围的机率分析；
6. 结构设计相关不确定因子之机率分析法，包括结构体不确定因子之分类统计、分析理论在知识中的不确定因子与大量实验数据的关联性分析、吻合度分析、变异性分析，其结果可用作可靠度设计评估；
7. 破裂力学之应力强度因子（SIF）和裂尖开口位移（CTOD）理论在平台运营使用过程中之量例，和剩余使用寿命评估；
8. 生产平台结构之寿期可靠度设计考量要点，设计流程和综合决策评估方法。
以上1-4项为课程（Ⅰ）范围；5-8项属课程（Ⅱ）范围。
平时作业每学期出25-30题；期末考出6-8题；每一部分均分布有题目。
二、课程要求
（一）授课方式与要求
l 课堂讲解：教师自备足够内容分量的讲义，讲授各章基本理论及方法，兼顾课程内容与基础预修课程的衔接性及先进性，在详细介绍课程内容的同时，介绍与时俱进的新进发展设计方法，提高授课内容的即时性。
l 每章开讲前先画知识关联图与该章核心知识、技术要点，每章结束时必与学生讨论，归纳出学习后的心得。
l 每次上课最初5-10分钟，提问学生前面学习所得要点，当为课程复习。
l 这种反复新旧课程内容重叠式的授课方式，可使学生对本课程的学习内容体会到从“完全不懂------似懂非懂（内容牵涉的知识领域多而难）------到逐渐理解------而至思路清晰贯通---豁然开朗”的学习体验过程。
（二）考试评分与建议
采用过程化、系统化知识建立的长时间考核方式。
平时作业题目较难，促使学生用心思考、深入了解课程内容后，才能作答，每月都有经过精心设计过的习题3-4题，供学生练习，注重学习过程，专业核心知识与设计分析能力的培养及考核。
拒绝部分学生临时抱佛脚的应试心态。
学期考试则著重在综合知识的应用与设计方法论的中的核心内容。
成绩构成：
l 平时作业每学期25-30题，占30%；
l 到课率及教学互动、每章心得口头或平面报告，占10%；
l 随堂考试二次，（每次二题，一章一题），每次占10%，二次共计20%；
l 学期考试成绩：占40%；
l 每缺课一次扣总成绩1分，每章心得总结满分2分/次；l 有价值的课程建议：加3分。
三、教学安排
四、参考教材及相关资料
《海洋平台设计原理Ⅰ》，讲义，王伟辉编著，浙江大学，船舶工程系，2017.2 《海洋平台设计原理Ⅱ》，讲义，王伟辉编著，浙江大学，船舶工程系，2017.2
五、参考教材及相关资料
将通过学院公共课程网站提供必要的课件和文字材料链接。