結構力學

目    錄

第1章  緒論 1
1.1  結構力學的研究對象和任務 1
1.1.1  工程結構的概念與類型 1
1.1.2  結構力學的任務和研究方法 2
1.2  結構計算簡圖 3
1.2.1  結構計算簡圖的概念與簡化
原則 3
1.2.2  結構計算簡化的內容 3
1.2.3  結構計算簡圖示例 6
1.3  桿件結構的分類 7
1.4  荷載的分類 9
思考題 10
第2章  平面體系的幾何構造分析 11
2.1  基本概念 11
2.1.1  自由度 12
2.1.2  剛片 12
2.1.3  約束 12
2.1.4  必要約束和多余約束 13
2.1.5  虛鉸 14
2.2  平面幾何不變體系的組成規(guī)律 14
2.2.1  三個基本規(guī)律 14
2.2.2  瞬變體系 15
2.2.3  無窮遠處的瞬鉸 16
2.2.4  幾何組成分析要點 17
2.3  平面體系幾何組成分析示例 18
2.4  平面桿件體系的計算自由度 19
思考題 23
習題 24
第3章  靜定結構的內力計算 26
3.1  概述 26
3.1.1  桿件橫截面上的內力和符號
規(guī)定 27
3.1.2  荷載與內力之間的微分關系
和增量關系 27
3.1.3  分段疊加法作彎矩圖 28
3.2  靜定梁 31
3.3  平面剛架 36
3.3.1  概述 36
3.3.2  剛架的內力計算 37
3.4  靜定拱 41
3.4.1  概述 41
3.4.2  三鉸拱的計算 42
3.4.3  三鉸拱的合理拱軸線 47
3.5  平面桁架 49
3.5.1  桁架的特點和幾何組成 49
3.5.2  結點法 50
3.5.3  截面法 52
3.5.4  結點法和截面法的
聯(lián)合應用 54
3.6  組合結構 55
3.7  靜定結構的一般性質 58
3.7.1  靜定結構約束力解答的
唯一性 58
3.7.2  靜定結構的導出性質 58
思考題 61
習題 61
第4章  虛功原理和結構的位移計算 69
4.1  概述 69
4.2  變形體系的虛功原理 70
4.3  結構位移計算的一般公式 73
4.4  靜定結構在荷載作用下的位移計算 75
4.5  圖乘法 80
4.6  溫度變化和支座移動下靜定結構的
位移計算 86
4.6.1  溫度變化時的位移計算 86
4.6.2  支座移動時的位移計算 89
4.7  互等定理 90
4.7.1  功的互等定理 91
4.7.2  位移互等定理 91
4.7.3  反力互等定理 92
4.7.4  位移反力互等定理 93
思考題 94
習題 94
第5章  力法 98
5.1  超靜定結構的概念和超靜定次數 98
5.1.1  超靜定結構的概念 98
5.1.2  超靜定次數 98
5.2  力法的基本原理及典型方程 100
5.2.1  力法的基本原理 100
5.2.2  力法的典型方程 102
5.3  力法計算示例 105
5.3.1  超靜定梁和超靜定剛架 105
5.3.2  超靜定桁架 110
5.3.3  超靜定排架 112
5.3.4  超靜定組合結構 114
5.4  對稱結構的計算 115
5.4.1  選取對稱的基本結構 115
5.4.2  選擇對稱或反對稱的荷載 116
5.4.3  取半邊結構計算 118
5.5  溫度變化和支座移動時超靜定結構的
計算 121
5.5.1  溫度變化時超靜定結構的內力
計算 122
5.5.2  支座移動時超靜定結構的內力
計算 123
5.6  超靜定結構的位移計算 126
5.7  超靜定結構內力圖校核和特性 128
5.7.1  超靜定結構最后內力圖的
校核 128
5.7.2  超靜定結構的特性 131
思考題 132
習題 132
第6章  位移法 137
6.1  位移法的基本原理及基本方程 137
6.2  等截面桿件的轉角位移方程 139
6.2.1  等截面直桿的形常數和
載常數 139
6.2.2  等截面直桿的轉角位移
方程 142
6.3  位移法的基本未知量 144
6.4  位移法計算示例 147
6.4.1  無側移剛架的計算 147
6.4.2  有側移剛架的計算 149
6.5  位移法的基本體系和典型方程 151
6.5.1  基本體系的概念 151
6.5.2  位移法的典型方程 152
6.5.3  位移法典型方程的
應用舉例 154
6.6  位移法計算對稱結構 158
6.7  溫度變化和支座移動時的
結構計算 160
思考題 162
習題 163
第7章  漸近法 167
7.1  概述 167
7.2  力矩分配法的基本概念 167
7.2.1  轉動剛度 167
7.2.2  分配系數 168
7.2.3  傳遞系數 169
7.3  力矩分配法的基本運算 170
7.4  多結點無側移結構的計算 172
7.5  力矩分配法和位移法的聯(lián)合應用 174
7.6  對稱性的利用 176
7.7  無剪力分配法 177
7.7.1  無剪力分配法的適用條件 178
7.7.2  剪力靜定桿的固端彎矩 178
7.7.3  剪力靜定桿的轉動剛度和
傳遞系數 179
7.8  剪力分配法 181
思考題 187
習題 188

第8章  影響線及其應用 191
8.1  移動荷載和影響線的概念 191
8.2  用靜力法作靜定梁的影響線 192
8.3  用機動法作靜定梁的影響線 198
8.4  結點荷載作用下的靜定梁影響線 202
8.5  靜力法作靜定桁架的影響線 203
8.6  超靜定結構的影響線 206
8.7  影響線的應用 209
思考題 219
習題 219
第9章  矩陣位移法 224
9.1  概述 224
9.2  局部坐標系下的單元剛度矩陣 225
9.3  整體坐標系下單元剛度矩陣 231
9.4  連續(xù)梁的整體剛度矩陣 235
9.5  剛架的整體剛度矩陣 244
9.6  等效結點荷載 250
9.7  矩陣位移法計算實例 254
思考題 263
習題 264
第10章  結構動力計算基礎 266
10.1   概述 266
10.1.1  結構動力計算的特點和
內容 266
10.1.2  動力荷載的分類 266
10.1.3  結構的振動自由度 267
10.2  單自由度體系無阻尼自由振動 268
10.2.1  運動微分方程的建立 268
10.2.2  運動分析 270
10.3  單自由度體系無阻尼受迫振動 272
10.3.1  簡諧荷載 273
10.3.2  一般動力荷載 278
10.4  單自由度體系有阻尼自由振動 281
10.5  單自由度體系有阻尼受迫振動 284
10.5.1  簡諧荷載 284
10.5.2  一般動力荷載 286

10.6  多自由度體系的自由振動 287
10.6.1  體系運動方程的建立 287
10.6.2  頻率和主振型 289
10.7  多自由度體系在簡諧荷載作用下的
受迫振動 295
10.8  結構頻率的近似計算方法 299
10.8.1  能量法 299
10.8.2  集中質量法 302
思考題 303
習題 303
第11章  結構的極限荷載與
?彈性穩(wěn)定 307
11.1  概述 307
11.2  基本概念 308
11.2.1  極限彎矩 308
11.2.2  塑性鉸 309
11.2.3  極限荷載 310
11.2.4  穩(wěn)定問題 310
11.3  比例加載一般規(guī)律 313
11.3.1  比例加載的含義及
相關假設 313
11.3.2  可破壞荷載和可接受荷載 313
11.3.3  比例加載的一般定理
及其證明 314
11.4  超靜定結構的極限荷載計算 315
11.4.1  單跨超靜定梁的極限荷載 315
11.4.2  多跨連續(xù)梁的極限荷載 318
11.4.3  剛架的極限荷載 320
11.5  壓桿的臨界荷載 323
11.5.1  靜力法確定彈性壓桿的
臨界荷載 323
11.5.2  能量法確定彈性壓桿的
臨界荷載 327
思考題 333
習題 333
部分習題答案 337
參考文獻 348