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结构力学总论1

1结构力学的研究对象和研究内容1

1-1研究对象1

1-2课程所涉及的内容1

1-3结构力学与其他课程和结构设计的关系2

2一些工程结构实例与计算简图3

结构静力分析篇13

第1章 杆系结构的组成分析13

1-1基本概念13

1-1-1自由度13

1-1-2约束14

1-1-3约束的分类15

1-1-4计算自由度16

1-1-5体系的分类17

1-2静定结构的组成规则18

1-2-1静定结构组成规则18

1-2-2组成分析举例20

1-3结论与讨论22

1-3-1本章结论22

1-3-2几点讨论23

习题23

第2章 静定结构受力分析26

2-1弹性杆内力分析回顾和补充26

2-1-1材料力学内容回顾26

2-1-2曲杆平衡方程27

2-1-3结构力学与材料力学规定的异同27

2-1-4区段叠加法作弯矩图28

2-2静定结构的内力分析方法29

2-2-1静定结构内力分析方法29

2-2-2受弯结构作内力图的顺序30

2-3桁架结构内力分析32

2-3-1桁架结构32

2-3-2结点法34

2-3-3截面法36

2-3-4联合法38

2-4三铰拱受力分析39

2-4-1拱反力计算40

2-4-2竖向荷载作用下等高拱指定截面内力计算公式41

2-4-3拱的内力图42

2-4-4合理拱轴线43

2-5受弯结构受力分析44

2-5-1多跨静定梁44

2-5-2静定刚架46

2-5-3静力学中的反分析51

2-5-4组合结构53

2-6各类结构的受力特点53

2-7静定结构性质55

2-7-1静定结构解答唯一性55

2-7-2导出的性质55

2-8结论与讨论56

2-8-1本章结论56

2-8-2几点讨论57

习题58

第3章 结构位移计算65

3-1弹性杆件的变形与应变能密度计算65

3-2变形体虚功原理66

3-2-1变形体虚功原理的表述和说明66

3-2-2杆系结构的虚功方程67

3-3单位荷载法69

3-3-1结构位移69

3-3-2单位荷载法69

3-3-3各种外因下的位移计算公式71

3-4图乘法75

3-4-1图乘法原理75

3-4-2图乘法求位移时需注意的问题76

3-5各种外因引起的位移计算76

3-6互等定理86

3-6-1功的互等定理86

3-6-2位移互等定理87

3-6-3反力互等定理88

3-6-4位移-反力互等定理88

3-7结论与讨论89

3-7-1本章结论89

3-7-2几点讨论90

习题91

第4章 超静定结构解法97

4-1求解超静定结构的一般方法97

4-2力法99

4-2-1力法思路99

4-2-2超静定次数的确定101

4-2-3力法的解题步骤102

4-2-4力法解超静定结构举例103

4-3力法计算的简化114

4-3-1无弯矩状态的判别115

4-3-2对称性利用116

4-3-3其他简化措施118

4-4位移法120

4-4-1位移法的准备工作120

4-4-2位移法思路126

4-4-3位移法基本未知量及基本结构128

4-4-4典型方程位移法解题步骤129

4-4-5位移法解超静定结构举例131

4-5混合法141

4-6超静定结构特性142

4-7结论与讨论143

4-7-1本章结论143

4-7-2几点讨论144

习题145

第5章 移动荷载作用下的结构分析151

5-1移动荷载及影响线概念151

5-1-1活荷载151

5-1-2影响线151

5-2静力法作影响线152

5-2-1简支梁影响线152

5-2-2经结点传荷的主梁影响线154

5-2-3静定桁架影响线155

5-2-4三铰拱影响线156

5-2-5超静定结构影响线158

5-3虚功法作影响线159

5-3-1虚功法（机动法）基本原理159

5-3-2虚功法作影响线举例160

5-4影响线的应用164

5-4-1利用影响线求固定荷载作用的量值164

5-4-2利用影响线确定定位荷载量不利荷载分布165

5-4-3利用影响线确定移动荷载最不利位置166

5-4-4简支梁的绝对最大弯矩170

5-4-5内力包络图172

5-5结论与讨论173

5-5-1本章结论173

5-5-2几点讨论174

习题175

第6章 矩阵位移法179

6-1概述179

6-2单元刚度方程182

6-2-1平面桁架单元刚度方程182

6-2-2连续梁单元刚度方程183

6-2-3不考虑轴向变形的平面弯曲单元刚度方程183

6-2-4平面弯曲自由式单元刚度方程184

6-2-5单元刚度矩阵的性质185

6-2-6单元分析举例185

6-3坐标转换问题187

6-3-1平面自由式单元位移、力的坐标转换187

6-3-2平面自由式单元刚度方程的坐标转换188

6-3-3平面桁架单元的坐标转换189

6-3-4坐标转换举例190

6-4整体分析192

6-4-1连续梁的结构刚度方程193

6-4-2平面刚架的结构刚度方程195

6-4-3结构刚度方程集成举例200

6-5结构刚度和综合荷载元素速算法及单元内力计算202

6-5-1结构刚度矩阵元素速算确定方法202

6-5-2综合结点荷载元素的速算确定方法205

6-5-3单元内力的计算208

6-6计算程序的主程序框图及算例209

6-6-1主程序框图209

6-6-2程序计算算例209

6-7结论与讨论213

6-7-1本章结论213

6-7-2几点讨论214

习题215

第7章 结构稳定及极限荷载计算的基本知识218

7-1两类稳定问题概述218

7-1-1工程结构稳定验算问题218

7-1-2稳定问题分类219

7-2两类稳定问题分析简例221

7-2-1完善体系分支点失稳分析简例221

7-2-2非完善体系极值点失稳分析简例225

7-3结构的极限荷载227

7-3-1基本假定228

7-3-2基本概念228

7-4极限平衡法及比例加载时极限荷载的一些定理230

7-4-1极限平衡法230

7-4-2比例加载时判定极限荷载的若干定理232

7-5结论与讨论234

7-5-1本章结论234

7-5-2几点讨论235

习题236

附录A 习题答案238

附录B 结构力学教学实践和工程计算分析软件使用说明244

附录C 索引247

主要参考书目250

作者简介251