結構力學

目錄
第1章 緒論 1
1.1 結構力學的結構分類及其研究對象和任務 1
1.2 結構的計算簡圖 2
1.2.1 結構的計算簡圖概述 2
1.2.2 結構的簡化 3
1.3 荷載及其分類 6
1.4 桿件結構的分類 6
1.5 結構力學的學習方法 8
第2章 平面體系的幾何組成分析 9
2.1 概述 9
2.2 幾何組成分析中的基本概念 10
2.3 平面體系的計算自由度 12
2.3.1 平面剛片系的計算自由度 13
2.3.2 平面鉸接體系的計算自由度 14
2.4 平面幾何不變體系的基本組成規(guī)則 15
2.5 瞬變體系 17
2.6 平面體系幾何組成分析示例 18
2.7 體系的幾何組成與靜定性的關系 21
習題 22
第3章 靜定結構的內(nèi)力計算 24
3.1 概述 24
3.2 單跨靜定梁 24
3.2.1 單跨靜定梁受力分析 24
3.2.2 區(qū)段疊加法繪制彎矩圖 26
3.2.3 單跨斜梁的內(nèi)力圖 30
3.3 多跨靜定梁 32
3.4 靜定平面剛架 38
3.5 三鉸拱 46
3.5.1 三鉸拱的計算 47
3.5.2 三鉸拱的合理拱軸線 52
3.6 靜定平面桁架 55
3.6.1 平面桁架的特點及其計算假定 55
3.6.2 靜定平面桁架的組成 56
3.6.3 靜定平面桁架的內(nèi)力計算 57
3.6.4 各式桁架的比較 66
3.7 組合結構的計算 67
3.8 靜定結構的特性 68
習題 71
第4章 靜定結構的位移計算 77
4.1 概述 77
4.2 變形體系的虛功原理 78
4.2.1 實功與虛功 78
4.2.2 剛體體系的虛位移原理 80
4.2.3 變形體系的虛功原理 82
4.3 位移計算的一般公式—單位荷載法 84
4.4 靜定結構在荷載作用下的位移計算 86
4.5 圖乘法 91
4.6 靜定結構在溫度變化和支座移動時的位移計算 96
4.6.1 溫度變化時靜定結構的位移計算 96
4.6.2 支座移動時靜定結構的位移計算 99
4.7 線彈性結構的互等定理 100
習題 103
第5章 力法 106
5.1 概述 106
5.2 結構超靜定次數(shù)的確定 108
5.3 力法的基本原理與形式 110
5.3.1 力法的基本未知量和基本體系 110
5.3.2 力法的基本原理 110
5.3.3 力法典型方程的一般形式 113
5.4 荷載作用下超靜定結構的力法計算 115
5.4.1 超靜定梁 115
5.4.2 超靜定剛架 116
5.4.3 超靜定桁架 117
5.4.4 超靜定組合結構 119
5.5 對稱性的利用 121
5.5.1 選取對稱的基本結構 122
5.5.2 選取半結構計算 126
5.5.3 選取廣義未知力 129
5.6 廣義荷載作用下超靜定結構的力法計算 130
5.6.1 溫度變化時的計算 131
5.6.2 支座移動時的計算 132
5.7 超靜定結構的位移計算 135
5.8 超靜定結構最后內(nèi)力圖的校核 137
5.9 超靜定拱的計算 139
5.9.1 兩鉸拱的力法計算 141
5.9.2 彈性中心法計算無鉸拱 143
5.10 超靜定結構的特性 147
習題 148
第6章 位移法 152
6.1 概述 152
6.2 等截面直桿的轉(zhuǎn)角位移方程 155
6.2.1 由桿端位移求桿端內(nèi)力——形常數(shù) 155
6.2.2 由荷載求固端內(nèi)力——載常數(shù) 157
6.2.3 桿端力與桿端位移之間的關系——桿件的剛度方程 160
6.2.4 利用轉(zhuǎn)角位移方程求解超靜定結構 160
6.3 基本未知量數(shù)目的確定和基本結構 162
6.4 位移法的方程 165
6.5 直接按平衡條件建立位移法基本方程 172
6.6 對稱性的利用 176
6.7 支座位移和溫度變化時的位移法分析 179
6.7.1 支座位移時的計算 179
6.7.2 溫度變化時的計算 181
6.8 斜桿剛架的計算 184
6.9 力法與位移法的聯(lián)合運用—混合法 188
習題 193
第7章 漸近法 198
7.1 概述 198
7.2 力矩分配法的基本原理 198
7.2.1 力矩分配法的基本概念 198
7.2.2 單剛性結點力矩分配法的基本原理 201
7.3 用力矩分配法計算連續(xù)梁和無側移剛架 204
7.4 力矩分配法求解對稱結構 207
7.5 無剪力分配法 210
7.6 力矩分配法與位移法的聯(lián)合運用 215
7.7 超靜定結構各類解法的比較和合理選用 217
習題 220
第8章 影響線 223
8.1 概述 223
8.2 靜力法繪制單跨簡支梁和外伸梁的影響線 225
8.2.1 簡支梁的影響線 225
8.2.2 外伸梁的影響線 227
8.3 多跨靜定梁及剛架的影響線 229
8.4 間接荷載作用下的影響線 233
8.5 桁架的影響線 234
8.6 機動法繪制單跨簡支梁的影響線 237
8.7 影響線的應用 240
8.7.1 利用影響線求量值 240
8.7.2 最不利荷載位置 242
8.8 換算荷載 246
8.9 簡支梁的內(nèi)力包絡圖和絕對最大彎矩 249
8.9.1 簡支梁的內(nèi)力包絡圖 249
8.9.2 簡支梁的絕對最大彎矩 251
習題 253
第9章 矩陣位移法——結構矩陣分析基礎 256
9.1 概述 256
9.2 局部坐標系下的單元剛度矩陣 257
9.2.1 一般單元的剛度矩陣 257
9.2.2 單元剛度矩陣的性質(zhì) 259
9.2.3 特殊單元的剛度矩陣 260
9.3 整體坐標系下的單元剛度矩陣 261
9.3.1 單元坐標轉(zhuǎn)換矩陣 261
9.3.2 整體坐標系中的單元剛度矩陣 263
9.4 連續(xù)梁的整體單元剛度矩陣 264
9.4.1 單元集成法的力學模型和基本概念 265
9.4.2 按照單元定位向量由ke 求Ke 267
9.4.3 單元集成法的實施方案 269
9.4.4 整體剛度矩陣的性質(zhì) 270
9.5 剛架的整體剛度矩陣 271
9.6 等效結點荷載向量 275
9.7 矩陣位移法的計算步驟 278
9.8 忽略軸向變形時矩形剛架的矩陣位移法 283
9.9 桁架及組合結構的矩陣位移法 286
9.9.1 桁架 286
9.9.2 組合結構 290
習題 294
第10章 結構動力學基礎 297
10.1 結構動力計算的特點和動力自由度 297
10.2 單自由度體系的自由振動 300
10.2.1 自由振動微分方程的建立 300
10.2.2 自由振動微分方程的解 301
10.2.3 結構的振動周期 302
10.3 單自由度體系的強迫振動 304
10.3.1 簡諧荷載作用下的動力響應和共振現(xiàn)象 305
10.3.2 一般動力荷載作用下的動力響應——杜哈梅積分 307
10.3.3 幾種常見動力荷載作用下的動力響應 308
10.4 阻尼對振動的影響 311
10.4.1 有阻尼單自由度體系的自由振動 311
10.4.2 有阻尼單自由度體系的強迫振動 313
10.5 雙自由度體系的自由振動 316
10.5.1 剛度法 316
10.5.2 柔度法 320
10.5.3 主振型的正交性 323
10.6 雙自由度體系在簡諧荷載下的強迫振動 323
10.6.1 剛度法 323
10.6.2 柔度法 326
習題 328
參考文獻 332
索引 333
習題答案 337