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目录1

1 绪论1

1.1 结构力学的内容1

1.2　结构的计算简图1

1.3　杆系结构的分类3

1.4　荷载的分类4

2　平面体系的几何组成分析6

2.1　引言6

2.2　几何组成分析的基本概念6

2.2.1　几何不变体系和几何可变体系6

2.2.2 自由度和约束7

2.2.4　瞬变体系9

2.2.3 瞬铰9

2.3　平面几何不变体系的基本组成规则及其应用10

2.3.1 平面几何不变体系的基本组成规则10

2.3.2　基本规则的应用11

＊2.4　平面体系的计算自由度14

2.5　本章小结15

思考题16

习题17

3　静定结构的内力计算19

3.1 引言19

3.2　静定结构内力计算的基本方法19

3.2.1　隔离体平衡法19

3.2.2　叠加法24

3.3.1　悬臂式静定结构26

3.3　静定结构内力计算举例26

3.3.2　简支式静定结构29

3.3.3 三铰式静定结构34

3.3.4　复合式静定结构40

＊3.3.5　复杂静定结构43

3.4　静定结构的特性44

3.4.1 静定结构的基本特性44

3.4.2　静定结构的其他特性45

＊3.5　零载法47

3.6　各类结构的受力特点48

3.7　本章小结51

思考题51

习题52

4.1　结构位移计算概述60

4　静定结构的位移计算60

4.2　虚功原理和位移计算的一般公式61

4.2.1 质点系和刚体系的虚功原理61

4.2.2　变形体系的虚功原理65

4.2.3　结构位移计算的一般公式和步骤68

4.3　静定结构在荷载作用下的位移计算72

4.4 图乘法77

4.5　静定结构在温度变化作用下的位移计算81

4.6　线性变形体系的互等定理82

4.7 本章小结86

思考题87

习题88

5.1　超静定结构及其计算方法概述92

5.2　超静定次数的确定92

5　用力法计算超静定结构92

5.3 力法的基本概念和解题步骤94

5.4　超静定结构在荷载作用下的内力计算96

5.5　超静定结构在温度变化和支座位移作用下的内力计算104

5.6　对称性的利用107

5.7　用力法计算超静定拱110

5.7.1 二铰拱在荷载作用下的计算111

5.7.2　对称无铰拱的计算114

5.8　超静定结构位移的计算和内力计算的校核119

5.8.1 超静定结构位移的计算119

5.8.2 力法计算结果的校核121

5.9　本章小结123

思考题124

习题125

6　位移法130

6.1 引言130

6.2　等截面直杆的转角位移方程131

6.2.1　转角位移方程通式131

6.2.2　转角位移方程的简化133

6.3　连续梁和无侧移刚架的计算135

6.4　有侧移刚架的计算139

6.5　对称性的利用144

6.6 单跨多层刚架的计算146

6.6.1 基本方程146

6.6.2　解题步骤148

＊6.7　变温影响的计算151

思考题155

6.8　本章小结155

习题156

7 力矩分配法160

7.1 引言160

7.2 力矩分配法的物理概念160

7.3 力矩分配法的基本要素162

7.3.1 弯矩分配系数162

7.3.2　弯矩传递系数164

7.4 力矩分配法的解题步骤165

7.5 有侧移刚架分析的力矩分配法168

7.6 剪力静定刚架的力矩分配法172

7.7　本章小结176

思考题177

习题177

8.1 影响线的概念180

8　影响线180

8.2　静定梁的影响线181

8.3　其他静定结构的影响线187

8.4　结点荷载作用下的影响线190

8.5　影响线的应用192

8.5.1 集中力系和分布荷载作用下影响量的计算192

8.5.2　移动荷载的最不利位置和最大影响量193

8.6 简支梁的内力包络图和绝对最大弯矩198

8.6.1 简支梁的内力包络图198

8.6.2 简支梁的绝对最大弯矩199

8.7 连续梁的影响线和内力包络图201

8.7.1 连续梁的影响线201

8.7.2　连续梁的内力包络图205

思考题207

8.8　本章小结207

习题208

9　矩阵位移法212

9.1 引言212

9.2　单元分析212

9.2.1　轴力杆件单元213

9.2.2　平面弯曲杆件单元213

9.2.3　一般平面杆件单元216

9.3　整体分析218

9.4　直接刚度法220

9.5　边界支承条件处理221

9.6　非结点荷载的移置222

9.7　连续梁的矩阵分析223

9.8　坐标变换226

9.8.1 杆端力向量间的坐标变换226

9.8.2　杆端位移向量间的坐标变换227

9.8.3　变换矩阵的正交性228

9.8.4　整体坐标系中的单元刚度矩阵229

9.9　平面刚架的矩阵分析230

9.10　平面桁架的矩阵分析235

9.11　边界条件的前处理和后处理240

9.12　本章小结243

思考题243

习题243

10.1.1 结构动力学的任务和目的246

10.1.2　动荷载的分类246

10.1 引言246

10　结构动力响应分析246

10.1.3 结构的动力自由度和离散化方法247

10.2　单自由度体系的振动方程251

10.2.1　单自由度体系的力学模型251

10.2.2　振动方程的建立252

10.2.3　基底运动的影响253

10.3　单自由度体系的自由振动254

10.3.1 自由振动方程及其试解254

10.3.2　低阻尼和无阻尼体系255

10.3.3　临界阻尼体系258

10.3.4　超阻尼体系259

10.3.5　阻尼比的确定259

10.4.1 强迫振动方程及其解法263

10.4 单自由度体系的强迫振动263

10.4.2　简谐荷载作用下的强迫振动264

10.4.3 冲击荷载作用下的强迫振动269

10.4.4　任意荷载作用下的强迫振动273

10.5　多自由度体系的振动方程275

10.6 多自由度体系的自由振动277

10.6.1 多自由体系的自振频率方程277

10.6.2 多自由度体系的自振频率和振型279

10.6.3　振型的正交性280

10.6.4　振型的标准化281

10.7 自振频率和振型的实用计算法286

10.7.1　求基本频率的瑞雷法287

＊10.7.2　求自振频率和振型的矩阵迭代法291

10.8　多自由度体系的强迫振动298

10.8.1 主坐标的定义和实质298

10.8.2 多自由度无阻尼体系的强迫振动299

10.8.3 多自由度有阻尼体系的强迫振动300

＊10.9 直梁的横向弯曲振动方程307

＊10.10　单跨梁的自由振动308

10.10.1　振动方程的分离变量解法308

10.10.2 自振频率和振型函数309

10.10.3　振型函数的正交性314

10.10.4　广义质量和广义刚度315

＊10.11　单跨梁的强迫振动315

10.11.1　振型分解法315

10.11.2 分布简谐荷载作用下的简支梁316

10.11.3 突加荷载作用下的简支梁317

10.12　本章小结319

习题320

思考题320

11　结构的稳定计算326

11.1 稳定问题的基本概念326

11.1.1 三种不同性质的平衡326

11.1.2 三类不同形式的失稳327

11.1.3　两种不同精度的稳定理论329

11.2　用静力法求临界荷载330

11.3　用能量法求临界荷载333

11.3.1 用能量法求有限自由度体系的临界荷载334

11.3.2　用能量法求无限自由度体系的临界荷载335

＊11.4　组合压杆的稳定339

11.4.1 剪力对临界荷载的影响340

11.4.2　缀条式组合压杆341

1 1.4.3　缀板式组合压杆342

11.5.1 稳定微分方程343

＊11.5 圆拱及圆环的稳定343

11.5.2　特征方程及临界荷载346

＊11.6　刚架的稳定347

11.6.1 压杆单元的屈曲刚度方程348

11.6.2　刚架临界荷载的计算351

11.7　本章小结353

思考题353

习题355

12　结构的极限荷载359

12.1 概述359

12.2　极限弯矩和塑性铰360

12.2.1 极限弯矩360

12.3　静定梁的极限荷载362

12.2.2　塑性铰的概念362

12.4 超静定梁的极限荷载365

12.4.1 单跨超静定梁的极限荷载365

12.4.2　连续梁的极限荷载368

12.5 比例加载的一般定理及其应用369

12.5.1 可接受荷载和可破坏荷载369

12.5.2　一般定理及其证明370

12.5.3　定理的应用371

＊12.6　刚架的极限荷载373

12.7　本章小结377

思考题378

习题378

参考书目381