海洋平台结构与强度课程教学大纲
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。
海洋平台结构与强度 第2章 海洋平台的环境载荷(改)
海洋平台结构与强度，2014秋季，苑博文
第二章 环境载荷
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海洋平台结构与强度，2014秋季，苑博文
第二章 环境载荷
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Cs 严格说来是构件形状、构件表面粗糙度及雷诺数的函数
为便于工程应用，一般都根据构件的形状定出 Cs
CCS 规范
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第二章 环境载荷
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• 计算风压时，设计风速一般是选用50年一遇或100年一遇 的风速 • 我国移动平台规范规定，设计风速在极端风暴状态时一般 不小于51.5m/s(100kn)； • 在正常作业时不小于36m/s(70kn)；
第二章 环境载荷
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二、半潜式平台 （ Semi-submersible Platform ） 半潜式平台主要结构由三大部分组成： 即平台主体、浮箱(或下浮体)、立柱和 撑杆。
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第二章 环境载荷
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三、导管架平台（ Jacket-up Platform ） 组成:上部结构、导管架和桩。
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第二章 环境载荷
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海洋平台结构的强度分析方法 两种： (1)设计波法，又称确定性方法； (2)设计谱法，又称随机性方法。
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第二章 环境载荷
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设计波法
优点
•计算简单
•可以采用高阶波理论
设计谱法
优点
能较好地描述平台在不 规则波中的响应特性， 被逐步推广 缺点 波浪力及锚泊力的非线 性问题很难直接考虑， 比前一种方法复杂，计 算工作量也大得多。
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海洋平台结构与强度 第6章 导管架式平台强度分析
第六章 导管架平台强度分析
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(2)活载荷：活载荷为平台使用期间施加于平台上的 载荷，它随平台作业类型的不同而变化，按其时间变 化与作用可分为可变载荷与动力载荷。对于可变载荷 的数值，由于其作用位置变化缓慢，可作为静载荷处 理，它包括； ①钻井和生产设备的重量，这些设备可以移上或移 下平台，并可以在平台上移动； ②生活区、直升机平台的重量，生活供给设备、救 生设备、潜水设备及公用设备的重量，这些设备也可 以移上或移下平台； ③贮藏舱中消耗性的供给物品及液体重量； ④海生物附着和冰的聚积所增加的重量。
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第六章 导管架平台强度分析
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CCS浅海固定平台规范
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第六章 导管架平台强度分析
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CCS浅海固定平台规范
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第六章 导管架平台强度分析
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二、 结构的理想化及构件应力计算
导管架结构支承于桩基上，桩基对导管架起 着支承和约束作用，因此在分析导管架平台时，必 须考虑结构—桩—土的共同作用。 在建立计算模型时；目前较常用的方法是将 导管架结构部分理想化为空间刚架，而对桩基部分 则可理想化为等效的直立桩，如图6.1所示。
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第六章 导管架平台强度分析
1
海洋平台结构与强度，2014秋季，苑博文
第六章 导管架平台强度分析
2
上节主要内容
2、半潜式平台结构强度设计谱算法
半潜式平台设计谱法的计算通常可以分为四个 部分： 1、波浪外力分析 2、波浪载荷下的空间刚架计算 3、响应函数计算 4、短期与长期统计预报
船舶与海洋工程结构物强度讲义
2. 静水载荷：
q( x )
单位长度垂向力
w( x ) b( x )
重力 浮力
q( x ) w( x ) b( x )
3. 静水剪力和弯矩（符号惯例同“结构力学”） 由平衡状态下
w( x ) N ( x) 微元体平衡 边界条件 q ( x ) ，可以采用以下 2 种方 M ( x) b( x )
[以静水漂浮状态为例，图示重力与浮力（分布水压力）、纵向总弯曲与局部弯曲]
3. 局部强度：在局部性外力作用下，船舶局部结构（板架、框架）的强度问题
1
第一章 总纵强度计算外力的确定 §1.1 船舶在静水中的剪力和弯矩
一、概述 1. 计算模型：自由-自由梁承受垂向载荷（两端处的 N M 0 ）
法之一计算（设 x 轴原点取在船艉）： (1)积分法
N ( x ) xq( x )dx 0 x x x x M ( x ) N ( x )dx q( x )dx 2 ( x )q( )d 0 0 0 0
说明：①当载荷分段解析时，相应的积分也需要分段进行；②式中的积分亦可由相应曲线下的面积表示。
(d f d a )
L
( x 0) yW ( x )
(2)确定平衡波轴位置（ d f , d a ）的迭代格式与初值选取可参照静水情况 4. 波浪剪力和弯矩的计算 (1)直接计算：载荷 qW ( x ) w( x ) bW ( x ) 剪力弯矩（ N W , M W ） (2)间接计算：波浪剪力弯矩(W)＝静水剪力弯矩(S)＋波浪附加剪力弯矩() 令浮力： 则载荷
假定
船、波同向同速 动浮力按静水压计算
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。
《海洋工程结构建造与施工》课程教学大纲
本科生课程大纲课程属性：公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能，课程性质：必修、选修一、课程介绍1.课程描述：《海洋工程结构建造与施工》是船舶与海洋工程专业的重要专业知识课程，通过该课程学习了解海洋工程结构建造与施工的工艺过程及方法，掌握船舶、海洋平台等海洋工程结构物的建造与施工设计、工艺方法及海上施工技术方法。
该课程主要包括：船体建造、船舶舾装与涂装、船舶下水、海洋平台建造、海洋平台防腐及海洋平台海上施工等。
2.设计思路：《海洋工程结构建造与施工》是船舶与海洋工程专业学生的重要专业技能知识，使学生在以后的工作中对船舶、海洋平台的建造施工有一定的基础。
该课程以船舶、海洋平台两大主要海洋工程结构物的建造为主线展开讲授，让学生掌握船舶、海洋平台的建造过程及相关基本概念和方法。
课程内容主要分为10章，主要可以分为船舶建造、海洋平台建造两大部分。
对船舶建造的过程及工艺进行详细介绍，然后以船舶建造为基础介绍海洋平台建造，并介绍海洋平台的海上施工。
- 1 -（1）船舶建造本部分是本门课程的核心基础性内容，主要讲授造船工程、船体放样、船体钢料加工、船体装配、船舶下水等内容。
重点掌握船体建造过程、相关概念及方法。
（2）海洋平台建造本部分在船舶建造的基础上，介绍海洋平台的建造，重点介绍海洋平台建造与船舶建造的差异。
重点掌握海洋平台建造过程及海上施工工艺。
3. 课程与其他课程的关系：先修课程：海洋平台结构、船舶与海洋工程结构焊接。
本课程与这两门课程密切相关，学习该课程需具备海洋工程结构及材料焊接等相关知识。
二、课程目标本课程的目标是培养学生的工程技能和运用专业知识的能力，培养符合国家经济发展需要的工程技术人才。
（1）对我国船舶、海洋平台建造场地条件、技术手段的现状有一定的了解；（2）掌握船体建造的流程及相关概念及方法；（3）掌握海洋平台建造及海上施工的流程及相关概念及方法；（4）培养学生综合运用专业知识解决船舶与海洋工程实际工程问题的应用能力，提高学生的综合素质。
海洋平台设计原理课程教学大纲
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 ofexercises,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。
海洋平台的结构强度与稳定性分析
海洋平台的结构强度与稳定性分析海洋平台是一种在海洋中建造的人工平台，用于开展海上石油钻探、海洋科学研究、风电场建设等活动。
在海洋环境中，海洋平台的结构强度和稳定性是非常重要的，对于保证平台运行的安全性和可靠性至关重要。
本文将对海洋平台的结构强度和稳定性进行分析，并提出相应的解决方案。
一、结构强度分析1. 荷载计算海洋平台的结构强度受到多种荷载的影响，包括自重、风载、浪载、冲击载荷等。
在设计海洋平台时，需要根据平台的用途和运行环境合理计算各个荷载的大小，并采取适当的安全系数进行荷载设计。
2. 结构材料选择海洋平台的结构强度与所采用的材料有密切关系。
传统上，海洋平台的结构多采用钢结构，但随着高性能材料的发展，复合材料也逐渐应用于海洋平台的建造中。
选择合适的结构材料可以提高海洋平台的强度和耐久性。
3. 结构设计在海洋平台的结构设计中，需要考虑平台的稳定性和结构的强度。
采用合理的结构形式和连接方式，合理布置支撑结构和刚性连接，可以提高平台的整体结构强度。
二、稳定性分析1. 海底基础设计海洋平台的稳定性受到其海底基础的影响。
根据海洋平台的类型和运行环境，可以选择适合的基础形式，如桩基、板基等。
通过合理设计基础的形状和尺寸，保证海洋平台的稳定性。
2. 平台动力响应分析海洋平台在海洋环境中受到风力、波浪等外部荷载的作用，产生动态响应。
通过对平台的动力响应进行分析，可以评估平台的稳定性，并设计相应的减振措施，如增设阻尼器、减小平台的共振频率等。
3. 风、浪和冲击力分析在海洋平台的稳定性分析中，需要对海洋环境中的风、浪和冲击力进行综合分析。
通过采用海洋气象数据和水动力学模型，可以计算风、浪和冲击力的大小和作用方向，从而评估平台的稳定性。
总结：海洋平台的结构强度与稳定性分析对于确保平台的安全性和可靠性至关重要。
在设计过程中，需要合理计算各个荷载的大小，选择适当的结构材料，设计合理的结构形式和连接方式。
同时，进行稳定性分析包括海底基础设计、平台动力响应分析以及风、浪和冲击力分析等，保证平台在海洋环境中稳定运行。
海洋平台结构与强度 第3章 活动式海洋平台锚泊力的静力计算
第三章 锚泊力计算
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上节内容回顾 艾里波理论
• 波面 • 波长
H cos kx t 2 gT 2 2d L th 2 L
• 速度势
gH chk y d sin kx t 2 chkd
海洋平台结构与强度，2014秋季，苑博文
• 当平台邻近有其他结构物存在时，还应对系泊平 台在破损情况下的平台瞬态运动性能进行分析 • 该分析应包括系泊平台在达到新平衡位置以前瞬 态运动过程中平台移动路径、方位以及锚索张力。
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第三章 锚泊力计算
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【CCS】 偏移和锚索张力 • 10.3.2.1 偏移
（1）平均偏移是指在海流力、风力和波漂力联合作用下 平台的位移。 （2）最大偏移是指平均偏移加上经适当组合的平台波频 和低频运动幅值。
第三章 锚泊力计算
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海洋平台结构与强度，2014秋季，苑博文
第三章 锚泊力计算
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• 许用强度规定得太小，不利于定位；定得太大又 容易引起锚链的断裂 • 锚链的疲劳破坏是和它所承受的载荷变化的幅值 有关，载荷越大或其变化幅值越大，则其使用寿 命就越短 • 当平台处于“停钻”与“自存”状况时，平台受 到的风、浪、流等外力的作用很严重 • 上风侧的锚链张力很大，可将下风一侧的锚链放 松，减少链上所受的张力和平台位移
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第三章 锚泊力计算
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上节内容回顾 波浪诱导载荷的成分：
拖曳力—物体造成水流扰动，粘性效应 惯性力—入射波压力(F-K力)；流体附加质量力 绕射力—考虑物体时，波浪绕射引起的 三种力对具体结构并非同等重要，主要取决： 大尺度结构，惯性力和绕射 1 结构的型式、尺度 力！ 2 选取的波浪工况
海洋平台结构与强度 第7章 节点强度与疲劳分析
第七章 节点强度与疲劳分析
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7-2管状节点示意图 (a)管型节点 (b)箱型节点渐变段
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第七章 节点强度与疲劳分析
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为了增加节点的强度，采取局部加强措施。 1 将节点附近的弦管壁局部加厚。这种增厚 的部分称为节点罐。 2 在接头处加肘板或撑板。加撑板的目的是 为了增加撑管与弦管的焊缝长度，以便使 撑管传来的载荷分散到较大的面积上。 3 但撑板与管子连接线处的应力集中仍很严 重。因此近年来加撑板的管节点使用较少， 大多数管节点的加强措施还是用局部增厚 或者用具有更高屈服强度的材料铸造成节 点罐的形式。
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第七章 节点强度与疲劳分析
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上节内容回顾 平台的吸能能力
为了提高平台的吸能能力，可采取下列措施 (1)加强主要构件连接处的强度； (2)在结构与基础中，应当有一定的强度余量， 使在地震中主要构件损坏后，还能进行载荷重分 布； (3)在总体设计图及详图中，应避免引入会使刚 度和强度产生急剧变化的构件； (4)避免选用在强震载荷下的脆性材料； (5)要考虑到由地震运动引起的相反方向的载荷 影响。
(1)把平台作为单自由度系统，按等效静力法 计算，将载荷动力放大。 (2)把平台作为多自由度系统将载荷作为瞬变 载荷，按瞬时反应进行分析。 (3)谱动力疲劳分析法，可同时考虑结构的瞬 时反应与循环载荷作用下结构的疲劳特点。 其中第1中方法误差较大，方法2不能反应疲 劳特性，方法3还未完全实用。
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海洋平台结构与强度，2014秋季，苑博文
第七章 节点强度与疲劳分析
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海洋平台结构与强度 第3章 活动式海洋平台锚泊力的静力计算
第三章 锚泊力计算
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锚链的预张力与强度
• 锚链的许用强度应能承受得起平台发生最 大位移后的锚链最大张力 • 在锚泊定位系统中的预张力愈大平台受风 浪而引起的水平位移愈小 • 应该在锚链的许用强度下尽量提高锚链的 预张力 • 在钻井工作时取为锚链断裂强度的1／3， 而在自存时取为断裂强度的1／2
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第三章 锚泊力计算
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锚泊力的两种计算
• 平台定位计算（正问题）：在锚泊系统的中，通 常是在给定平台偏移(一般取5—10％水深)的情 况下，计算整个锚泊系统的回复力。 • 平台结构强度校核（反问题）：在平台强度的静 力分析中，则常常已知平台所受的外力，这时根 据锚泊力的水平分量与风力和流力的水平分量相 平衡的原则。首先确定平台的平衡位置，再求出 在此平衡位置时，锚链对平台着链点的拉力。此 拉力即为锚泊外力，供平台结构强度校核用。
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第三章 锚泊力计算
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【CCS】系泊分析和设计衡准 10.3.1 一般要求 • 10.3.1.1 定位系泊系统应设计成在任一锚索突 然失效时，不会导致其他锚索相继失效。 • 10.3.1.2 设计工况
– 1）完整作业工况；2）完整自存工况； – 3）破损作业工况；4）破损自存工况。
第三章 锚泊力计算
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第三章 锚泊力计算
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• 许用强度规定得太小，不利于定位；定得太大又 容易引起锚链的断裂 • 锚链的疲劳破坏是和它所承受的载荷变化的幅值 有关，载荷越大或其变化幅值越大，则其使用寿 命就越短 • 当平台处于“停钻”与“自存”状况时，平台受 到的风、浪、流等外力的作用很严重 • 上风侧的锚链张力很大，可将下风一侧的锚链放 松，减少链上所受的张力和平台位移
海洋平台结构与强度 第4章 自升式海洋平台强度分析_1
自存工况
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第四章 自升式平台强度分析
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【CCS】 海上移动平台入级与建造规范(2005) 4.2.2 设计载荷
4.2.2.2 正常作业工况： （1） 静载荷包括平台重量、所有固定装置、供 应品和压载重量以及作业载荷； （2） 环境载荷取操作手册中正常作业允许的最 大风、波浪、海流要素或载荷以及海床支承力。
4.2.2.5 自存工况： （1） 静载荷为适应自存状态的平台重量、固定 装置、供应品和压载重量等； （2） 环境载荷取操作手册中规定的平台自存时 的最大风暴条件。
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第四章 自升式平台强度分析
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（1）平台的结构理想化
• 整个平台理想化为空间刚架 • 船体：板架处理 ；有时候也处理为箱型梁 （梁元）或平面板架（梁元）或空间薄壁结 构（板膜元） • 桩腿（圆柱壳桁架型）：相当杆件（梁元） • 边界：桩体上端与船体刚性连接，下端为铰 支或弹性支承
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第四章 自升式平台强度分析
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自升式平台强度校核内容
• 原则：根据不同工况下平台的受力特点， 选取总体和局部结构（船体、桩腿及固桩 区）在最不利的工况下进行强度校核
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第四章 自升式平台强度分析
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• 在自升式平台的强度计算中除了考虑上述 不同的工作状态外，同时还要考虑环境条 件和甲板载荷的不同情况 • 如在着底状态中有满载风暴工况和满载作 业工况。由于前者条件更为严重，一般就 以这个工况作为设计工况 • 拖航状态也有满载拖航和轻载拖航 • 在设计工况的选取中对甲板变动载荷和环 境条件要考虑可能出现的最不利的情况组 合，以保证结构的安全性。
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海洋平台结构与强度课程教学大纲
课程代码：74120460
课程中文名称：海洋平台结构与强度
课程英文名称：Structure and Strength of Offshore Platform
学分：3.0 周学时：3.0-0.0
面向对象：
预修要求：材料力学
一、课程介绍
（一）中文简介
本课程从系统化介绍海洋平台结构型态、分类、与结构特性，先让学生对海域平台有清楚认识，再从海域平台结构特性，引导学生了解对复杂结构分层次建立合理的分析模型，配合结构模型应用相对应的材料强度特性与结构力学原理分析结构的应力分布、设计强度以及极限强度。
随著上课内容交付学生作业，使学生在课后阅读课件外，能自行思考并动手完成作业。
课程分成11章，春夏学期分別為５章與6章。
春学期包含：海洋平台结构简介、材料特性、材料应力应变关系与结构基本模型、薄壳梁理论、梁模型的挫屈与极限强度等5章，夏学期包含：海洋结构分析模型说明、板块弯曲与极限强度、板块与肋版挫屈强度、圆柱壳强度与挫屈强度、銲接結構強度及结构疲劳强度与破裂等6章。
本課程授课期使学生系统化地了解和掌握海洋平台结构特性、建立合理的简化分析模型而具备分析复杂海洋平台应力与评估强度的基础能力。
（二）英文简介
This course introduces systematically the types, classifications, and structural characteristics of different types of offshore structures, enables the students to know the offshore platform and their structural properties first of all; then provide the guide to students to understand the multilevel analysis model for the complex offshore structures which integrates the material properties, mechanical principles and the analysis model to solve the stress distribution of structural members and their design strength as well as ultimate strength. Some home works were prepared let the students learn to solve the strength problems of
structures by self, besides read lecture manuscript. This course contains 11 chapters, 5 chapters for spring semester and 6 chapter for summer semester. 5 chapters for spring course are: (1) introduction of marine structures, (2) material properties and test, (3) stress-strain relationship and the basic model of structures, (4) the thin walled structures and (5) buckling and ultimate strength of beam-column model. 6 Chapters for summer semester are: (1) structural modelling for complex offshore structures, (2) The plate bending and its ultimate strength, (3) buckling of plates, (4) strength and buckling of cylindrical shell structures, (5) the strength of welded structures and (6) fatigue and fracture of structures. This course aims the students understand the properties of offshore platform systematically, and has the abilities to build a reasonable analysis model, and solve the strength problem for complex offshore platforms.
二、学习目标及可测量结果
2.1 学习目标
“海洋平台结构与强度”课程包括船舶结构与海洋平台结构，考慮海洋工程結構有別其他產業結構的特殊性，以学生未来从事海洋工程结构实务与研究所需结构强度知识与应用能力为主要重點，整合结构力学、材料强度特性与海洋结构分析模型特性，通过课程教学与课堂讨论方式，实现理论知识的学以致用。
课程目标：
通过课程内容的安排、理论教学与范例演算，使学生掌握海洋平台结构的特性，将复杂结构系统做合理的简化与问题的模型化，加强结构材料特性与基本力学的原理、分析及应用。
使学生能对海域平台结构特性、材料特性与力学原理有整合性的了解，而能处理海洋工程结构分析与设计专业相关问题。
2.2 可测量结果
1)了解海洋平台结构的特点、分类与结构特性。
2)了解基本结构分析模型的意义与求解方式。
3)掌握对复杂海域平台结构进行结构分析时合理的简化与采用合适的分析模型。
4)掌握海洋平台结构整体简化模型的力学原理与分析方法。
5)掌握局部结构合理分析模型的力学原理与分析方法。
6)掌握海洋平台结构整体简化模型与局部结构模型分析结果的整合与强度评估方法
7)掌握结构不同破坏模式的强度概念与分析方法。
8)掌握结构材料特性的使用及其结构强度的使用限度。
9)掌握船舶与海洋工程结构设计规范的基本原理与精神。
10)掌握薄壳梁理论与分析方法。
11)掌握结构疲劳强度与破裂原理与预估方法。
注：以上结果可以通过课堂讨论、作业、随堂抽问和期末考试等环节测量。
二、课程要求
3.1授课方式和要求
课程内容分成11章，春夏学期分别为5章与6章。
通过以下环节予以教学。
(a)课堂讲解：教师讲授基本理论及方法，兼顾课程内容的基础性、先进性，在详细介绍课程基本、核心内容的同时，介绍相关的应用案例及与时俱进发展的技术。
在巩固知识的同时，提高学生的学习兴趣；注重课堂上师生的互动。
(b)作业：每章设置适量作业，通过作业消化和巩固课程内容。
(c)课堂随机抽问讨论：(1) 针对学生完成之作业成果作课堂上抽问，解以掌握学生对作业了解情况，同时说明多数人容易弄错的关节。
(2)课堂上随机抽问以掌握学生对上课内容了解状况，也可加强学生对上课重点的注意。
(d)期末闭卷考试：
3.2考核与评价方式
考核方式分注重学习过程、综合能力的培养及考核。
成绩构成：
n 到课率和作业情况： 40％；
n 随堂抽问口头回答：每学期每人至少被问到3次：10％；
n 期末考试成绩：占总成绩的50％。
n 奖励分（额外，最多3分）
随堂抽问口头回答时，被问者无法回答或回答不完整，能补充正确或有意义之解答者每次奖励分0.5分到1分。
三、教学安排
春学期课程
夏学期课程
四、参考教材及相关资料
1)洪振发，海洋平台结构与强度上课讲义，课程内容随上课状态动态微调。
2) Owen Hughes, Ship structural design, SNAME, New Jersey, 1988.
3) Alaa Mansour; Donald Liu; J. R. Paulling (editor), Strength of Ship and Ocean Structures, SNAME, New Jersey, 2008.
4) Subrata Chakrabarti (editor) Handbook of Offshore Engineering, volume 1, Elservier, 2005.
五、课程教学网站
透过校内电邮hungcf@提供必要的课件、文字材料以及作业。
学生作业可透过电邮提交到hungcf@邮址。