本書主要根據(jù)高等學(xué)校土木工程專業(yè)本科教育培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)方案及結(jié)構(gòu)力學(xué)課程教學(xué)大綱的要求編寫的。全書內(nèi)容包括緒論、平面體系的幾何構(gòu)造分析、靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算、虛功原理和結(jié)構(gòu)的位移計(jì)算、力法、位移法、漸近法、影響線及其應(yīng)用、矩陣位移法、結(jié)構(gòu)動(dòng)力計(jì)算基礎(chǔ)、結(jié)構(gòu)的極限荷載與彈性穩(wěn)定等。
本書既可作為高等學(xué)校教材，供土木工程專業(yè)本科生使用，也可供研究生參考使用，還可作為專業(yè)書籍供建筑設(shè)計(jì)工作者、橋梁設(shè)計(jì)工作者和力學(xué)研究者等人員參考。
"結(jié)構(gòu)力學(xué)"是土木工程專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。它以"高等數(shù)學(xué)""理論力學(xué)""材料力學(xué)"等課程為基礎(chǔ)；同時(shí)，它又是"混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理""鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理""土力學(xué)與地基基礎(chǔ)""結(jié)構(gòu)抗震""砌體結(jié)構(gòu)"等專業(yè)課程的基礎(chǔ)。該課程在專業(yè)基礎(chǔ)課與專業(yè)課之間起著承上啟下的作用。本書在選擇和編寫教材內(nèi)容時(shí)，根據(jù)獨(dú)立學(xué)院的整體建設(shè)規(guī)劃目標(biāo)及發(fā)展方向，針對(duì)獨(dú)立學(xué)院的學(xué)生編寫。獨(dú)立學(xué)院的人才培養(yǎng)目標(biāo)是以通識(shí)教育為基礎(chǔ)，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際，用其所掌握的知識(shí)和技術(shù)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。本書重點(diǎn)突出，內(nèi)容簡(jiǎn)單扼要，既方便教師教學(xué)，也方便學(xué)生自學(xué)。
第1章 緒論.... 1
1.1 結(jié)構(gòu)力學(xué)的研究對(duì)象、任務(wù)和學(xué)習(xí)
方法... 1
1.2 荷載的分類... 2
1.2.1 按荷載分布情況分類... 3
1.2.2 按作用時(shí)間久暫分類... 3
1.2.3 按荷載性質(zhì)分類... 3
1.3 結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖... 4
1.3.1 結(jié)構(gòu)體系的簡(jiǎn)化... 4
1.3.2 桿件的簡(jiǎn)化... 4
1.3.3 結(jié)點(diǎn)的簡(jiǎn)化... 4
1.3.4 支座的簡(jiǎn)化... 6
1.3.5 荷載的簡(jiǎn)化... 7
1.4 結(jié)構(gòu)的分類... 9
1.4.1 按空間觀點(diǎn)分類... 9
1.4.2 按幾何特征分類... 10
1.4.3 按內(nèi)力是否靜定分類... 11
1.4.4 桿件結(jié)構(gòu)的分類... 12
復(fù)習(xí)思考題... 14
第2章 平面體系的機(jī)動(dòng)分析.... 15
2.1 概述... 15
2.1.1 不同聯(lián)結(jié)裝置對(duì)體系的約束
作用... 17
2.1.2 體系自由度的計(jì)算公式... 18
2.2 幾何不變體系的基本組成規(guī)則... 19
2.2.1 兩剛片之間的聯(lián)結(jié)... 19
2.2.2 三剛片相互聯(lián)結(jié)... 20
2.2.3 二元體的概念... 21
2.3 瞬變體系... 22
2.4 機(jī)動(dòng)分析示例... 24
復(fù)習(xí)思考題... 28
習(xí)題... 29
第3章 靜定梁與靜定剛架.... 33
3.1 單跨靜定梁... 33
3.1.1
單跨靜定梁的類型及反力... 33
3.1.2
用截面法求梁的內(nèi)力... 34
3.1.3 利用直桿段的平衡微分關(guān)系
作內(nèi)力圖... 34
3.1.4 用擬簡(jiǎn)支梁區(qū)段疊加法
繪制彎矩圖... 35
3.1.5 斜梁的受力分析... 38
3.2 多跨靜定梁... 41
3.3 靜定平面剛架... 45
3.3.1 單體剛架... 46
3.3.2 三鉸剛架... 50
3.3.3 具有基本-附屬關(guān)系的剛架... 51
復(fù)習(xí)思考題... 54
習(xí)題... 55
第4章 靜定拱.... 61
4.1 概述... 61
4.2 三鉸拱的內(nèi)力計(jì)算... 62
4.2.1 支座反力計(jì)算... 63
4.2.2 內(nèi)力計(jì)算... 64
4.3 三鉸拱的合理拱軸線... 68
4.3.1 三鉸拱的壓力線... 68
4.3.2 合理拱軸的概念... 70
復(fù)習(xí)思考題... 72
習(xí)題... 72
第5章 靜定平面桁架和組合結(jié)構(gòu).... 75
5.1 概述... 75
5.2 結(jié)點(diǎn)法求解靜定平面桁架... 77
5.3 截面法求解靜定平面桁架... 80
5.3.1 力矩方程法... 80
5.3.2 投影方程法... 81
5.4 聯(lián)合法求解靜定平面桁架... 82
5.5 組合結(jié)構(gòu)的計(jì)算... 85
復(fù)習(xí)思考題... 88
習(xí)題... 88
第6章 結(jié)構(gòu)的位移計(jì)算.... 93
6.1 概述... 93
6.1.1 結(jié)構(gòu)的位移... 93
6.1.2 計(jì)算結(jié)構(gòu)位移的目的... 94
6.2 變形體系的虛功原理... 94
6.2.1 功、實(shí)功、虛功... 94
6.2.2 變形體系虛功原理的推導(dǎo)... 96
6.3 位移計(jì)算的一般公式(單位荷載法) 98
6.4 荷載作用下靜定結(jié)構(gòu)的位移計(jì)算... 100
6.5 圖乘法... 104
6.6 溫度變化時(shí)靜定結(jié)構(gòu)的位移計(jì)算... 110
6.7 支座移動(dòng)時(shí)靜定結(jié)構(gòu)的位移計(jì)算... 112
6.8 線彈性結(jié)構(gòu)的互等定理... 113
6.8.1 功的互等定理... 113
6.8.2 位移互等定理... 113
6.8.3 反力互等定理... 114
6.8.4 反力位移互等定理... 115
復(fù)習(xí)思考題... 115
習(xí)題... 117
第7章 力法.... 121
7.1 超靜定結(jié)構(gòu)的概念和超靜定次數(shù)的
確定... 121
7.1.1 超靜定結(jié)構(gòu)的概念... 121
7.1.2 超靜定次數(shù)的確定... 122
7.2 力法的基本概念和力法方程... 124
7.2.1 力法原理... 125
7.2.2 力法的典型方程... 127
7.3 用力法計(jì)算超靜定梁和剛架... 129
7.3.1 超靜定梁的計(jì)算... 129
7.3.2 超靜定剛架的計(jì)算... 132
7.4 用力法計(jì)算超靜定桁架和組合
結(jié)構(gòu)... 135
7.4.1 超靜定桁架的計(jì)算... 135
7.4.2 超靜定組合結(jié)構(gòu)的計(jì)算... 136
7.5 兩鉸拱及系桿拱... 138
7.5.1 兩鉸拱的計(jì)算... 138
7.5.2 系桿拱的計(jì)算... 140
7.6 最后內(nèi)力圖的校核... 142
7.7 溫度變化時(shí)和支座移動(dòng)時(shí)超靜定
結(jié)構(gòu)的計(jì)算... 145
7.7.1 溫度變化時(shí)超靜定結(jié)構(gòu)的
計(jì)算... 145
7.7.2 支座移動(dòng)時(shí)超靜定結(jié)構(gòu)的
計(jì)算... 147
7.8 對(duì)稱性的利用... 149
7.8.1 結(jié)構(gòu)和荷載的對(duì)稱性... 150
7.8.2 對(duì)稱結(jié)構(gòu)承受對(duì)稱荷載... 150
7.8.3 對(duì)稱結(jié)構(gòu)承受反對(duì)荷載... 152
7.9 超靜定結(jié)構(gòu)的位移計(jì)算... 156
復(fù)習(xí)思考題... 159
習(xí)題... 160
第8章 位移法.... 165
8.1 位移法的基本概念... 165
8.2 等截面直桿的轉(zhuǎn)角位移方程... 166
8.2.1 兩端為固定端的單跨
超靜定梁... 167
8.2.2 一端固定、一端鉸支的單跨
超靜定梁... 172
8.2.3 一端固定、一端為滑動(dòng)支座的
單跨超靜定梁... 172
8.3 基本未知量數(shù)目的確定... 173
8.4 位移法的典型方程及計(jì)算步驟... 174
8.5 位移法應(yīng)用舉例... 177
8.6 直接利用平衡條件建立位移法
方程... 182
8.7 對(duì)稱性的利用... 183
8.7.1 奇數(shù)跨對(duì)稱結(jié)構(gòu)... 183
8.7.2 偶數(shù)跨對(duì)稱結(jié)構(gòu)... 184
復(fù)習(xí)思考題... 185
習(xí)題... 186
第9章 漸近法.... 191
9.1 概述... 191
9.2 力矩分配法的基本原理... 192
9.2.1 力矩分配法中的幾個(gè)概念... 192
9.2.2
單結(jié)點(diǎn)力矩分配... 194
9.3 用力矩分配法計(jì)算連續(xù)梁和無(wú)側(cè)移
剛架... 198
9.4 無(wú)剪力分配法... 203
9.4.1 無(wú)剪力分配法的應(yīng)用條件... 203
9.4.2 剪力靜定桿的固端彎矩... 204
9.4.3 零剪力桿件的轉(zhuǎn)動(dòng)剛度和傳遞
系數(shù)... 205
9.5 剪力分配法... 207
9.5.1
柱頂有水平荷載作用的鉸結(jié)
排架... 207
9.5.2
橫梁剛度無(wú)限大時(shí)剛架的剪力
分配... 209
9.5.3 柱間有水平荷載作用時(shí)的
計(jì)算... 210
復(fù)習(xí)參考題... 212
習(xí)題... 213
第10章 影響線及其應(yīng)用.... 217
10.1
概述... 217
10.2
用靜力法繪制靜定結(jié)構(gòu)的影響線... 218
10.2.1 簡(jiǎn)支梁的影響線... 218
10.2.2 外伸梁的影響線... 220
10.2.3 內(nèi)力影響線與內(nèi)力圖比較... 223
10.3
用機(jī)動(dòng)法繪制影響線... 223
10.4
間接荷載作用下的影響線... 226
10.5
桁架的影響線... 228
10.6
利用影響線求量值... 231
10.6.1 集中荷載位置固定時(shí)利用
影響線求某量值... 232
10.6.2 分布荷載位置固定時(shí)利用
影響線求某量值... 232
10.6.3 當(dāng)集中荷載與均布荷載同時(shí)
作用時(shí)利用影響線求某
量值... 233
10.7
最不利荷載位置... 234
10.7.1 移動(dòng)均布荷載作用時(shí)最不利
荷載位置... 234
10.7.2 移動(dòng)集中荷載作用時(shí)最不利
荷載位置... 235
10.8
簡(jiǎn)支梁的絕對(duì)最大彎矩及內(nèi)力
包絡(luò)圖... 240
10.8.1 簡(jiǎn)支梁的絕對(duì)最大彎矩... 240
10.8.2 簡(jiǎn)支梁的內(nèi)力包絡(luò)圖... 241
10.9
超靜定結(jié)構(gòu)影響線作法概述... 243
10.9.1 靜力法繪制超靜定結(jié)構(gòu)的
影響線... 243
10.9.2 機(jī)動(dòng)法繪制超靜定結(jié)構(gòu)的
影響線... 244
10.10
連續(xù)梁的內(nèi)力包絡(luò)圖... 245
復(fù)習(xí)思考題... 248
習(xí)題... 249
參考文獻(xiàn).... 253
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