土木工程力学课程整体教学设计

1、学习好资料欢迎下载土木工程力学课程整体教学设计一、管理信息课程名称：土木工程力学制定时间：2008年5月课程代码：所属分院：哈尔滨铁道职业技术学院制定人：费学军二、基本信息学分：课程类别：交通土建类专业基础课学时：60授课对象：铁道工程专业，工程造价专业三、课程设计1.课程目标设计（1）能力目标 具有简化力学问题，分析解决力学问题的运算能力。 能对工程实际的简单构件进行设计、校核等运算。 能分析或预料出构件失效或破坏的原因。（2）知识目标 巩固和掌握刚体平衡方程应用。 巩固和掌握基本构件的强度、冈寸度和稳定性问题的分析。 巩固和了解杆件结构基本组成规则。 巩固和掌握静定结构的内力。 巩固和掌握

2、简单超静定结构内力的计算方法。2.课程内容设计模块名称学时基础知识（力、物体的受力分析、结构的计算简图、平面力系的简化）14静定结构的内力计算及强度校核（杆件与结构的内力计算、重心及截面的几 何性质、杆件横截面的应力、强度分析与计算）26静定结构的刚度计算（杆件变形及结构的位移计算）6压杆稳定2超静定结构（力法、位移法）12合计603.能力训练项目设计编号能力训练 项目名称拟实现的能力目标相关支撑知识训练方式手 段及步骤结果1静力学基础能力能够研究物体的受 力分析，结构的计算 简图，掌握力、力系、 力学的基本公理力的概念、基本 公理、约束与约 束反力、受力分 析、平面力系的 简化教师组织、启

3、发，学生案例 讨论小组项目 作业1.1力的大小、 方向、作 用点能够分析力的大小、 力的方向、力的作用 占八、力的概念教师组织、启 发，学生案例 讨论课堂讨论 作业1.2力对点之 距，力对 轴之距， 力偶能够了解扳手拧紧 或拧松螺母现象，方 向盘的作用力矩，力偶教师组织、启 发，学生案例 讨论课堂讨论 作业1.3约束，水 平梁用斜 杆支撑受 力分析， 杆系结构 简化能够了解铰接、支 座、链杆约束，水平 梁用斜杆支撑受力 分析，三铰拱桥受力 分析约束与反约束 力，物体的受力 分析及受力图， 结构的计算简 图教师组织、启 发，学生案例 讨论课堂讨论 作业1.4平面一般 力系向一 点简化及 平衡方程

4、能够分析挡土墙向 一点简化，三角形支 架的受力情况平面一般力系 向一点简化，平 面一般力系的 平衡方程教师组织、启 发，学生案例 讨论课堂讨论 作业1.5钢片、自 由度和约 束，几何 不变体系 的简单规 则能够了解钢片、自由 度和约束（连杆、单 铰、复铰、刚性连 接），多余约束，三 钢片、二元体、两刚 片规则钢片、自由度和 约束，几何不变 体系的简单规 则教师组织、启 发，学生案例 讨论课堂讨论 作业1.6瞬变体系 几何组成 分析示例能判断出瞬变体系， 能进行几何组成分 析瞬变体系的概 念，瞬变体系的 判断方法，几何 不变体系的基 本组成规则教师组织、启 发，学生案例 讨论课堂讨论 作业2静定

5、结构 的内力计 算及强度 校核能够建立构件的强 度条件，杆件与结构 的内力计算，梁纯弯 曲时的应力，梁剪切 弯曲时的切应力、梁 的正应力和切应力强度轴向拉压杆的 内力、单跨静定 梁的内力、多跨 静定梁的内力、 杆件横截面上 的应力、强度与教师组织、启 发，学生案例 讨论、书面作 业课堂讨论 作业计算计算2.1单跨静定 梁指定截 面的内力 多跨静定 梁指定截 面的内力能够用截面法求梁 制定截面的内力，利 用微分关系作内力 图，用叠加法作弯矩 图轴向拉压杆的 内力、受力图， 单跨静定梁的 内力，多跨静定 梁的内力教师组织、启 发，学生案例 讨论、书面作 业课堂讨论 作业2.2静定平面 钢架的内 力

6、，静定 平面桁架 的内力能够绘制简支钢架 的内力图，计算制定 桁架的内力、判断桁 架中的零杆静定平面钢架 的内力，静定平 面桁架的内力教师组织、启 发，学生案例 讨论、书面作 业课堂讨论 作业2.3重心和形 心，惯性 矩能够计算物体的重 心，截面的形心位 置，工字钢截面对某 轴的惯性矩物体的重心和 形心，惯性矩教师组织、启 发，学生案例 讨论、书面作 业课堂讨论 作业2.4梁纯弯曲 时的正应 力，梁剪 切弯曲时 的切应力能够分析梁纯弯曲 时的正应力，矩形截 面梁的弯曲切应力， 工字形截面梁的弯 曲切应力，剪切弯曲 杆件的最大切应力轴向拉压杆的 应力，梁纯弯曲 时的正应力，梁 剪切弯曲时的 切应

7、力，教师组织、启 发，学生案例 讨论、书面作 业课堂讨论 作业2.5强度分析与计算能够校核刚木构架 各杆的强度，梁的正 应力和切应力强度 计算，组合变形杆的 强度计算梁的正应力和 切应力强度计 算，组合变形杆 的强度计算，提 高构件弯曲强 度的途径教师组织、启 发，学生案例 讨论、书面作 业课堂讨论 作业3静定结构 的刚度计 算能够校核结构的刚 度，有效的控制构件 的变形直杆的轴向变 形和扭转角、虚 功原理、用积分 法求梁的变形、 图乘法教师组织、启 发，学生案例 讨论、书面作 业课堂讨论 作业3.1直杆的轴向变形能够计算直杆的轴 向变形直杆的轴向变 形教师组织、启 发，学生案例 讨论、书面作

8、 业课堂讨论 作业3.2用积分法 求梁的变 形能够用积分法求梁 的变形，简支梁的强 度和刚度校核用积分法求梁 的变形教师组织、启 发，学生案例 讨论、书面作 业课堂讨论 作业3.3图乘法能够用图乘法求悬 臂梁的竖向位移图乘法教师组织、启 发，学生案例 讨论、书面作 业课堂讨论 作业4压杆稳定能够分析压杆的稳 定条件，压杆的稳定 计算基本概念、压杆 稳定计算、提高 压杆稳定性的 措施教师组织、启 发，学生案例 讨论、书面作 业课堂讨论 作业4.1临界力计算能够确定矩形截面 压杆的临界力临界力计算教师组织、启 发，学生案例 讨论、书面作 业课堂讨论 作业4.2压杆稳定 条件能够对木屋架中的 压杆进

9、行稳定校核压杆稳定条件教师组织、启 发，学生案例 讨论、书面作 业课堂讨论 作业5超静定结 构能够进行超静定梁 的计算，超静定桁架 的计算，位移法力法、超静定次 数的确定、力法 典型方程、力法 的计算步骤与 示例，位移法教师组织、启 发，学生案例 讨论、书面作 业课堂讨论 作业5. 1超静定桁架能够计算超静定桁 架力法，力法典型 方程教师组织、启 发，学生案例 讨论、书面作 业课堂讨论 作业5.2位移法能够用位移法计算 结构并绘弯矩图位移法教师组织、启 发，学生案例 讨论、书面作 业课堂讨论 作业4.进度表设计序 号教学目标和主要内容学时单元标题能力目标能力训练 项目编号知识目标其他12力的概

10、念 能够辨别日常生 活中的力学现象 能够用力的三要 素分析常见物体受 力形式 能够用静力学的 基本公理分析常见1.1 了解力学的 发展历史 掌握力学的 三要素 掌握静力学 的基本公理。物体的受力特点22力偶与力矩 能够用定义判断 在什么情况下力矩 等于零 能够判别两力偶 是否等效 能够正确的应用 合力矩定理和力的 平移定理1.2 掌握力矩的 计算公式 掌握力偶的 二要素和性质 掌握合理合 力矩定理合力 的平移定理32约束，物体的受 力分析 能够辨别工程中 常见的约束类型 能够绘制工程结 构计算简图 能够绘制出工程 结构的受力图1.3 掌握各类约 束的受力特点 和简化方法 掌握内力分 析的基本步

11、骤 掌握绘制结 构计算简图的 原则42平面一般力系 向一点简化 能够根据不同的 情况将平面力系向 任一点进行简化 能够正确的应用 合力矩定理。1.4 掌握平面力 系的分类及平 面任意力系简 化后的四种结 果 掌握平面合 力矩定理52平面一般力系 的平衡方程 能够合理的选择 坐标系和矩心 对于平面任意力 系，能够合理的选 择计算方法，简便 快速的进行求 解1.4 掌握平面物 系平衡的条件 掌握平面物 系的三种平衡 方程 掌握平面任 意力系平衡的 求解步骤62刚片、自由度和 约束的概念 几何不变体系 的简单组成 能判断刚片数 目 会计算自由度 会应用基本组 成规则进行几何组 成分析1.5 了解平面

12、杆 系的几个重要 概念 掌握三刚片 规则 掌握一兀体 规则 掌握二刚片 规则72瞬变体系 几何组成分析能判断出瞬变 体系1.6理解瞬变体 系的概念示例能进行几何组 成分析 掌握瞬变体 系的判断方法 掌握几何不 变体系的基本 组成规则82轴向拉压杆的 内力 会计算轴向拉 压杆的内力 能正确绘制轴 力图2.1 掌握轴向拉 压杆内力的计 算方法 掌握轴力图 的绘制方法 掌握轴力图 的绘制步骤92单跨静定梁的 内力（一） 会正确计算单跨静定梁的剪力 会正确计算单 跨静定梁的弯矩2.1 单跨静定梁 剪力计算方法 单跨静定梁 弯矩计算方法 单跨静定梁 剪力计算步骤 单跨静定梁 弯矩的计算步 骤102单跨静

13、定梁的 内力（二） 会正确应用积 分关系绘制单跨静 定梁的剪力图 会正确应用积 分关系绘制单跨静 定梁的弯矩图 会正确应用叠 加法绘制单跨静定 梁的弯矩图2.1 单跨静定梁 剪力图的绘制 方法 单跨静定梁 弯矩图的绘制 方法 单跨静定梁 剪力图的绘制 步骤 单跨静定梁 弯矩图的绘制 步骤112多跨静定梁的 内力 能正确绘制多跨 静定梁的层次图 会正确绘制多跨 静定梁的剪力图 会正确绘制多跨 静定梁的弯矩图2.1 掌握多跨静 定梁层次图的 绘制 多跨静定梁 剪力图的绘制 方法 多跨静定梁 弯矩图的绘制 方法 多跨静定梁剪力图的绘制 步骤多跨静定梁 弯矩图的绘制 步骤122静定平面刚架 的内力 能

14、正确计算静定 平面刚架的内力 能正确绘制静定 平面刚架的轴力图 会正确绘制静定 平面刚架的剪力图 会正确绘制静定 平面刚架的弯矩图2.2 理解静定平 面刚架的组成 掌握静定平 面刚架内力的 计算方法 掌握静定平 面刚架轴力图 的绘制方法 掌握静定平 面刚架剪力图 的绘制方法 掌握静定平 面刚架弯矩图 的绘制方法132静定平面桁架 的内力 能正确应用结点 法计算静定平面桁 架的内力 能正确应用截面 发计算静定平面桁 架的内力2.2 理解静定平 面桁架的组成 掌握结点法 计算静定平面 桁架内力 掌握截面法 计算静定平面 桁架内力142物体的重心和 形心 会正确计算截面 的面积矩 能正确计算截面 形

15、心坐标能正确计算截面惯 性矩 能正确计算截面 惯性积2.3理解物体重 心计算公式的 推导过程 掌握面积矩公 式的推导 掌握截面形 心坐标的计算 公式 掌握截面惯 性矩的计算公 式 掌握截面惯 性积的计算公 式152轴向拉压杆的 应力会正确计算轴向 拉压杆横截面上的2.4了解应力的 概念，了解应变应力会正确计算轴向 拉压杆斜截面上的 应力的概念 掌握胡克定 律 掌握切应力 互等定理 掌握轴向拉 压杆横截面上 应力的求法 掌握轴向拉 压杆斜截面上 应力的求法162梁纯弯曲时的 正应力能正确计算梁纯弯 曲时的正应力2.4 了解梁纯弯 曲变形的假设 理解梁纯弯 曲正应力公式 的推导 掌握梁的弯 曲正应

16、力的计 算方法172梁剪切弯曲时 的切应力 能正确计算矩形 截面的弯曲切应力 能正确计算工字 形截面的弯曲切应 力 能正确计算各种 截面的弯曲杆件的 最大切应力2.4 理解矩形截 面梁的弯曲切 应力公式的推 导 理解工字形 截面梁的弯曲 切应力公式的 推导 掌握剪切弯 曲杆件的最大 切应力公式182梁的正应力和 切应力强度计 算 能正确应用轴向 拉压杆的强度条件 进行强度校核 能正确应用轴向 拉压杆的强度条件 进行截面设计 能正确应用轴向 拉压杆的强度条件 确定容许荷载2.4 了解容许应 力的概念 了解强度理 论的研究对象 及强度条件 掌握轴向拉 压杆迁都的计 算公式192连接件的强度 计算

17、能正确计算连接 件的剪切应力强度 能正确计算连接 件的挤压应力强度2.5 掌握连接件 的剪切实用计 算方法及步骤 掌握连接件 能正确计算梁的 正应力强度 能正确计算梁的切应力强度的挤压实用计 算方法及步骤 掌握梁的正 应力强度计算 方法及步骤 掌握量的切 应力强度计算 方法及步骤202组合变形杆的 强度计算 能正确计算斜弯 曲组合变形杆的强 度 能正确计算拉 （压）弯组合变形的强度 能正确计算偏心 拉伸（压缩）的强 度计算公式 能对不满足强度 条件的构件进行改 进2.5 掌握斜弯曲 组合变形杆的 强度计算公式 掌握拉（压） 弯组合变形的 强度计算公式 掌握偏心拉 伸（压缩）的强 度计算公式 了

18、解提高构 件弯曲强度的 途径212直杆的轴向变 形虚功原理 能求出直杆的轴 向变形 能够应用虚功原 理运用单位荷载法求 变形3.1 会求直杆 的轴向变形 理解虚功 原理 掌握单位 荷载法求位移 方法222用积分法求梁 的变形 运用积分法求梁 的变形 能校核梁的刚度 能通过合理方式 提高梁的弯曲刚度3.2 掌握用积分 法求梁的变形 的方法 理解梁的刚 度条件 掌握提高梁 弯曲刚度的措 施232图乘法 运用图乘法计算 静定梁的变形 运用图乘法计算 静定刚架的变形3.3 理解图乘法 的应用条件 熟练掌握图 乘法242压杆稳定计算 运用欧拉公式计 算临界力 计算临界应力 运用临界应力经4 掌握轴向受 压临界力计算 方法 掌握轴向受验公式 能计算压杆稳定 的各类问题 能运用各种措施 提高压杆的稳定性压临界应力计 算方法 掌握稳定校 核、截面设计及 确定容许荷载 的方法 掌握提咼压 杆稳定性的措 施。252超静定次数的 确定 能确定结构的超 静定次数 能够结合单位荷 载法将超静定问题 转化为静定问题5.1 掌握超静定 次数的确定方 法 掌握力法的 基本概念262力法典型方程 能确定超静定结 构的基本结构 能建立超静定结 构的力法方程 能计算出方程中 的系数、自由项及 未知力5.1 熟练掌握力 法典型方程 熟练掌握力 法的计算方法 熟练掌握力 法的基