定性结构力学课件

定性结构力学探索与实践1-1清华大学袁驷2006定性结构力学探索与实践1-1清华大学袁驷20061提纲•由来和起源•为什么倡导定性结构力学？•近几年的趋势和发展•什么是“定性结构力学”？•清华的探索和实践•问题、缺憾、加强1-2提纲•由来和起源•为什么倡导定性结构力学？•什么是“定2由来和起源...上个世纪...1-3由来和起源...上个世纪...1-33面向21世纪课程体系与教学内容改革体系调整、内容精简学时压缩、教材删减1-4面向21世纪课程体系与教学内容改革体系调整、内容精简1-44为什么倡导定性结构力学？1-5为什么倡导定性结构力学？1-55时代发展和变化•学生扩招、教师补充、政策压力•学时压缩，讨论课减少，概念训练的强度降低•计算机内容充实增加：

电脑勤快了，人脑变懒了不会建模，不会判断计算结果1-6时代发展和变化•学生扩招、教师补充、政策压力•学时压缩，6力学内在性质•力学始于定性分析，终于定性…•定性分析在先，定量分析在后•定性失准，定量准偏•定性分析是渔，定量分析是鱼•定性分析是力学的魂和神1-7力学内在性质•力学始于定性分析，终于定性…•定性分析是渔7例如•梁的平截面假定（靠定性分析）•忽略剪切变形（静力适用、振动 不适用，遂有Timoshenko理论）•临界荷载近似解偏高（工程上偏 不安全，若再考虑初始缺欠…?）1-8例如•梁的平截面假定（靠定性分析）1-88再例如•忽略轴向变形（抱怨求解器结果不对，和书本上不一样）•忽略次应力：刚架=>桁架•等等。。。1-9再例如•忽略轴向变形（抱怨求解器结果不对，和书本上不一样）9人才素质教育•定性分析可教不可教？可学不可学？——可，也不可•可——意识、习惯、素质、技巧洞察力、理解力、创造力•不可——尚缺统一的法则和原理精熟的理论、丰富的经验不凡的身手、多年的功夫大师的技巧、院士的思维1-10人才素质教育•定性分析可教不可教？可学不可学？——可，也不10近几年的趋势和发展…1-11近几年的趋势和发展…1-1111教学探索和内容探索：定性结构力学（清华）概念结构力学（同济）研讨式教学（哈工大）趣味结构力学（东南）武汉理工大学…其他院校1-12教学探索和内容探索：定性结构力学（清华）武汉理工大学…其他12•近几年引起普遍重视•努力贯穿各个教学环节•专门的研讨：湖北省8所高校•反映在新修订的教学基本要求1-13•近几年引起普遍重视•专门的研讨：湖北省8所高校1-138校共识：大家在讨论中，充分地肯定了“定性结构力学”对于训练和培养学生对于结构的定性力学分析、估算判断能力的重要作用；共同认为，在学习经典结构力学和计算结构力学的基础上，开设定性结构力学，能使学生从更高层次上理解、掌握和运用结构力学的核心概念和基本方法，在此基础上掌握结构定性分析的一般方法与规律，形成定性结构分析的意识与能力。1-148校共识：大家在讨论中，充分地肯定了“定性结构力1-1141-15课程教学基本要求：三、能力培养的要求1.分析能力：对常用的杆件结构具有选择计算简图的初步能力，并能根据具体问题选择恰当的计算方法。2.计算能力：具有对各种静定、超静定结构进行计算的能力，初步具有使用结构计算程序的能力。3.判断能力：具有对计算结果进行校核、对内力分布的合理性作出定性判断的能力。4.自学能力：具有自学和阅读结构力学教学参考书的能力。1-15课程教学基本要求：书的能力。15什么是定性结构力学？

说不清...摸着石头过河靠大家研讨、贡献和完善！1-16什么是定性结构力学？ 说不清...靠大家研讨、贡献和完善！116定性分析，深化概念估算判断，验算检验趣味创意，思维训练结合工程，结合科研结合理论，结合实践结合计算，结合实验方法总结，思想提炼…1-17定性分析，深化概念方法总结，思想提炼…1-1717给定性结构力学定性很难对于本科生教学：重在培养过程增强定性分析的意识，培养定性分析的习惯，建立定性分析的感觉，探讨定性分析的技巧，研究定性分析的例案，体尝定性分析的愉悦。1-18给定性结构力学定性很难对于本科生教学：重在培养过程增强定性18清华的探索与实践…1-19清华的探索与实践…1-1919面向21世纪课程体系与教学内容改革定性结构力学：1999年10月开始在清华大学土木系讲授...8年了...1-20面向21世纪课程体系与教学内容改革定性结构力学：1999年120经典结构力学经典方法的分析能力（定量的手算）程序结构力学计算机建模分析能力（定量的机算）定性分析和判断能力（定性的脑算）

一个基础、两座大厦“结构力学”改革思路——面向能力培养

经典结构力学经典方法的分析能力经典结构力学定性结构力学程序结构力学求解器

（定量的手算）

程序结构力学

计算机建模分析能力

（定量的机算）☺定性结构力学定性分析和判断能力（定性的脑算）1-21经典结构力学经典方法的分析能力（定量的手算）程序结构力学计算21尝试定性结构力学：互动式16学时(八讲)，15人尚在设想阶段1-22尝试定性结构力学：互动式尚在设想阶段1-2222尝试提炼几个最核心的概念?

要点平衡变形对称量级约束刚度对偶等效

1-23尝试平衡约束23教学形式：1999-2002(4年)—聘教师讲龙驭球、过镇海、江见鲸、刘西拉、 范钦珊、江欢成、武际可、朱慈勉、 等等2003-2006(4年)—自己完成非典逼出来的1-24教学形式：1999-2002(4年)—聘教师讲龙驭球、24作业举例(1)对于静定桁架结构，各杆轴力只与结构几何形状的相对尺寸有关，亦即将结构几何形状等比例的缩放C倍（如各杆长缩放C倍），各杆内力不变。试证明之。(2)对于超静定桁架结构，是否也有题(1)的结论？为什么？

1-25作业举例(1)对于静定桁架结构，各杆轴力只与结构几何形状的相25学生的反映和评价：不乏精辟之言！Thosewhocan’tteach,Thosewhocando.166.111.44.9/smsolver/user/QualitySM/1-26学生的反映和评价：Thosewhocan’tteach26经验和体会•是一门很受欢迎的课程•有很强的激发灵性、激活思维作用•有利于能力培养和素质训练•有意外收获：治学、品德•最佳讲授方式：系统讲授+专家讲座•进一步重视和发挥学生的主体作用1-27经验和体会•是一门很受欢迎的课程•有很强的激发灵性、激活27问题、缺憾、加强1-28问题、缺憾、加强1-2828问题与缺憾•素材太少•内容杂乱•体系不清•缺少理论•少有先例，无法模仿照搬1-29问题与缺憾•素材太少•少有先例，无法模仿照搬1-2929加强•素材积累•资源共享•教学实践•理论研究•课程建设1-30加强•素材积累1-3030结语•有利于激发学生的灵气和活力•有利于培养学生的能力、素质•有利于从本质上提高教学质量