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1、 编者：王彦明 单位：山东大学土建与水利学院目 录第一部分：方法论结构力学课程的学习方法第二部分：结构力学（1）课程辅导教案（2学分，春季学期）第三部分：结构力学（2）课程辅导教案（5学分，秋季学期）第四部分：结构力学之道（结构力学课程的研究方法）第一部分：方法论结构力学课程的学习方法（摘选于“结构力学的学习方法”，中国工程院院士、清华大学教授、博士生导师 龙驭球著）学习要讲究方法。要学会，更要会学。关于学习方法，首先想起的是华罗庚院士的形象比喻：由薄到厚，再由厚到薄。由薄到厚是指知识的摄取和积累过程，是加法。由厚到薄是指知识的提炼和升华过程，是减法。在学习中，要会加会减，减法似乎比加法更难、
2、更重要。在学习中，还要会问、会用、注意创新。学和用要结合，在学中用，在用中学，用是学的继续、检验和深化。在学习中要有创新意识，有所创新。1 会加（1） 勤于积累摄取和积累知识是培养能力的基础，也是研究创新的基础。（2） 融会贯通要把知识点连成一片，互相沟通，左右联系，前后呼应，融会贯通。（3） 用心梳理积累的知识要用心梳理，使之条理化，成为一个脉络清晰、有主有次、有目有纲的知识网。这样才便于储存，便于驾驭。（4） 落地生根把别人的、书本上的知识变成自己的，化它为己，这样的知识才是牢靠的，生了根的。把新学来的知识融化在自己已有的知识结构上，把“故”作为“新”的基地，使新在故上生根发芽生长。2 会
3、减（1） 概括的能力 把一章内容概括成三言两语，对一门课程理出它的主要脉 络，写人能勾出特征，画龙会点睛。（2） 简化的能力 避免盲目简化-不分主次，乱剪乱砍。 学会合理简化-分清主次，剪枝留干。 选取计算简图是结构力学的基本功。不会简略估算、定性 判断，是很危险的。 （3） 统帅驾驭的能力 学习积累的知识，要形成一个知识系统，要培养提纲挈领，统帅全局的能力，达到纲举目张，灵活驾驭的目的。 一本书有许多章、许多节、许多知识点，这些都是“目”。要能够抓住直到全书的基本思路，统帅全书的核心策略，贯穿全书的那根主线，这就是“纲”。举一纲而万目张。具体说： 能多更能少。能平铺细说，更能一语道破。 能繁
4、更能精。能旁征博引，更能直指要害。 能放更能收。防得开，受得拢。能进更能出。进得去，出得来，还能深入浅出。（4） 弃形取神的能力 在力学学习和科学研究中要培养由表入里，弃形取神的能力： 个别到一般。舍弃千差万别的个性和特殊性，摘取其中的共性和普遍性。 具体到抽象。舍弃不同问题的具体性，提炼为一般原理的抽象性。 现象到规律。舍弃现象的表面形态，洞察出深藏的本质和内在的规律。 温故到创新。拆除旧观念的篱笆，开拓新途径和新领域。3会问（1） 多问出智慧学习中要多问。“？”像一把钥匙，一把开启心扉和科学迷宫的钥匙。（2） 要会问学习中提不出问题是学习中最大的问题。发现了问题是好事，抓住了隐藏的问题是学
5、习深化的表现。知惑才能解惑。学习和研究就是困惑和解惑的过程。善于提出问题是解决问题的重要一步。正确敏锐地提出科学问题，是创新的开端。（3） 要追问重要的问题要抓住不放，要层层剥笋，穷追紧逼，把深藏的核心问题解决了，才能达到柳暗花明的境界。（4） 要问自己问老师、问别人、更要问自己。好老师注意启发性，引导思考，为学生留出思考的空间。学习时更要勤于思考，善于思考，为自己开辟思考的空间。4会用 学而时习之（论语）。学习=学+习（1） 习题作题练习是学习的重要环节。作题要避免各种盲目性，例如：不看书，不复习，埋头作题，这是一种盲目性。贪多求快，不求甚解，这是另一种盲目性。只会对答数，不会自己判断和校核
6、，这也是一种盲目性。（2） 校核 出错是难免的。重要的是要会判断、抓错和改错。 关于判断和校核，可分为三个层次：另法细校、毛估粗算、定性判断。 另法细校：细校是指详细的定量的校核。细校不是重算一遍，而是提倡用另外的方法来校核。这就要求校核者掌握多种方法，并能灵活地应用，选用最优的方法。 毛估粗算：粗算是指采用简略的方法对计算结果进行毛估，确定其合理范围。毛估粗算有多种做法：选取简化计算模型，在公式中忽略次要的项，检查典型特例，考虑问题的极限情况等等。 定性判断：定性判断是根据基本概念来判断结果的合理性，而不进行定量计算。5创新科学精神的精髓是求实创新。创新意识要贯穿在整个学习过程中，在加、减、
7、问、用各个方面都要着眼于创新，有心于创新。加：在继承中创新，广采厚积是创新的基础。减：在“去粗取精，弃形取神”的减法过程中注意“去”和“弃”。问：在已有知识中发现疑点，感到困惑是走向解惑和创新的起点。用：在应用和实践中对已有知识进行检验，发现其中的不足而加以改进，这就是创新。实践为创新提供了机遇。6后语：上面的方法归结为五句话：加广采厚积，织网生根。减去粗取精，弃形取神。问知惑解惑，开启迷宫。用实践检验，多用巧生。创新觅真理立巨人肩上，出新意于法度之中。 第二部分：结构力学（1）课程辅导教案（2学分，春季学期）课程编号 2008512021 2008522031 2008512041课程名称
8、结 构 力 学(1)英文课程名称 Structural Mechanics课程类别 专业基础课开课系所号开课学期春季学期本研标志本科生课程学 时36学 分2考试类型笔试开设日期春季学期结束日期春季学期课程分类必修课主课名称结构力学先修课程 理论力学 材料力学课内总学时36实验总学时0讲课总学时32上机总学时0CAD总学时0CAI总学时0讨论辅导总学时 4设计作业总学时0课外总学时0课外学分0课程负责人王彦明师资队伍 王彦明 马世荣基本面向三年级土木工程、 水利工程专业教学方式 讲课 教 材 结构力学教程(上、下) (面向21世纪课程教材)参考书 结构力学课程说明本课程是土木工程、水利工程专业的
9、一门重要的专业基础课程.主要学习各种不同杆系结构的计算原理与计算方法,培养学生进行杆系结构分析和杆系结构计算的能力.本课程必须在理论力学和材料力学学完后开设.内容简介（200字左右）主要学习:建筑结构的分类与简化要点；平面杆系结构的几何组成分析；静定多跨梁结构、静定平面刚架结构、静定三铰拱结构、静定平面桁架结构、静定组合结构的力学计算以及内力图的绘制；静定结构的一般性质；静力法绘制影响线。备 注第一章 绪论（2学时）授课内容：结构的分类；结构计算简图的简化要点；杆系结构的分类； 荷载的分类基本要求：了解结构的概念与分类；掌握杆系结构的计算简图简化要点；掌握 杆系结构的分类；了解广义荷载的分类基
10、本概念：结构-建筑工程中用来承受荷载而起骨架作用的部分称为结构。计算简图-既空间实体结构的力学计算模型。铰结点-杆件在连接区位置不能够相对移动，但可以相对转动。其力 学特点为只能传递力，但不能传递力矩。刚结点-杆件在连接区位置既不能相对移动，也不能相对转动。其力 学特点为即可以传递力，又可以传递力矩。组合结点又称刚铰混合结点，某些杆件在连接区位置铰结，某些杆 件在连接区位置刚结，同时具有铰结点和刚结点的特性。水平可动铰支座结构内部与基础在连接区位置，水平方向不能够移 动，但竖直方向可以移动并且可以相对转动。它提供 一个水平方向支座约束反力。竖向可动铰支座-结构内部与基础在连接区位置，竖直方向不
11、能够移 动，但水平方向可以移动并且可以相对转动。它提供 一个竖直方向支座约束反力。固定铰支座-结构内部与基础在连接区位置，不能够相对移动，但 相对转动。它提供一个水平方向支座约束反力和一个 竖直方向支座约束反力。 定向滑动支座-结构内部与基础在连接区位置，不能够 转动，但可以沿一个方向平行滑动。它提供一个约束 反力和一个约束力矩。梁结构由水平杆组成，它可以是单跨梁，也可以是多跨梁。 它属于受弯结构。 刚架结构由若干不同方向的杆件组成，内部结点可能全部为刚 结点，也可能为部分是刚结点，部分是铰结点。它属 于受弯结构。 拱式结构-杆轴线为曲线并且在竖向荷载作用下产生水平推力。有 三铰拱；两铰拱；无
12、铰拱三种形式。 桁架结构由直杆组成，内部结点全部为铰结点，荷载作用在结点 上。其内力只有轴力。 组合结构-桁架和梁或刚架组合在一起得到的结构。其内部含有组 合结点。内部部分杆件属于受弯杆件，部分杆件属于桁 架杆件。 广义荷载-凡是引起结构产生位移和内力的一切因素统成为广义荷 载。它包括一般外力，支座移动，温度改变，制造误差以 及材料收缩等。 恒载-长期作用在结构上的不变荷载。 活载-建筑物在施工和使用期间可能出现的荷载。 静力荷载-荷载的大小，方向和作用位置不随着时间发生变化或变化 极为缓慢，因此可以不考虑惯性力的影响。 动力荷载-荷载的大小，方向和作用位置随着时间发生显著的变化 ，因此需要考虑惯性力的影响。重 点 结构计算简图的简化要 点难 点 怎样将实体结构用正确的计算简图或力学模型来表示。 怎样判别广义荷载。 1 结构定义2 结构分类（根据几何特征划分）杆系结构 薄壁结构（板壳结构） 实体结构杆系结构为结构力学的研究对象。3
