结构力学

目录
第1章 绪论 1
1.1 结构力学的结构分类及其研究对象和任务 1
1.2 结构的计算简图 2
1.2.1 结构的计算简图概述 2
1.2.2 结构的简化 3
1.3 荷载及其分类 6
1.4 杆件结构的分类 6
1.5 结构力学的学习方法 8
第2章 平面体系的几何组成分析 9
2.1 概述 9
2.2 几何组成分析中的基本概念 10
2.3 平面体系的计算自由度 12
2.3.1 平面刚片系的计算自由度 13
2.3.2 平面铰接体系的计算自由度 14
2.4 平面几何不变体系的基本组成规则 15
2.5 瞬变体系 17
2.6 平面体系几何组成分析示例 18
2.7 体系的几何组成与静定性的关系 21
习题 22
第3章 静定结构的内力计算 24
3.1 概述 24
3.2 单跨静定梁 24
3.2.1 单跨静定梁受力分析 24
3.2.2 区段叠加法绘制弯矩图 26
3.2.3 单跨斜梁的内力图 30
3.3 多跨静定梁 32
3.4 静定平面刚架 38
3.5 三铰拱 46
3.5.1 三铰拱的计算 47
3.5.2 三铰拱的合理拱轴线 52
3.6 静定平面桁架 55
3.6.1 平面桁架的特点及其计算假定 55
3.6.2 静定平面桁架的组成 56
3.6.3 静定平面桁架的内力计算 57
3.6.4 各式桁架的比较 66
3.7 组合结构的计算 67
3.8 静定结构的特性 68
习题 71
第4章 静定结构的位移计算 77
4.1 概述 77
4.2 变形体系的虚功原理 78
4.2.1 实功与虚功 78
4.2.2 刚体体系的虚位移原理 80
4.2.3 变形体系的虚功原理 82
4.3 位移计算的一般公式—单位荷载法 84
4.4 静定结构在荷载作用下的位移计算 86
4.5 图乘法 91
4.6 静定结构在温度变化和支座移动时的位移计算 96
4.6.1 温度变化时静定结构的位移计算 96
4.6.2 支座移动时静定结构的位移计算 99
4.7 线弹性结构的互等定理 100
习题 103
第5章 力法 106
5.1 概述 106
5.2 结构超静定次数的确定 108
5.3 力法的基本原理与形式 110
5.3.1 力法的基本未知量和基本体系 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 荷载作用下超静定结构的力法计算 115
5.4.1 超静定梁 115
5.4.2 超静定刚架 116
5.4.3 超静定桁架 117
5.4.4 超静定组合结构 119
5.5 对称性的利用 121
5.5.1 选取对称的基本结构 122
5.5.2 选取半结构计算 126
5.5.3 选取广义未知力 129
5.6 广义荷载作用下超静定结构的力法计算 130
5.6.1 温度变化时的计算 131
5.6.2 支座移动时的计算 132
5.7 超静定结构的位移计算 135
5.8 超静定结构最后内力图的校核 137
5.9 超静定拱的计算 139
5.9.1 两铰拱的力法计算 141
5.9.2 弹性中心法计算无铰拱 143
5.10 超静定结构的特性 147
习题 148
第6章 位移法 152
6.1 概述 152
6.2 等截面直杆的转角位移方程 155
6.2.1 由杆端位移求杆端内力——形常数 155
6.2.2 由荷载求固端内力——载常数 157
6.2.3 杆端力与杆端位移之间的关系——杆件的刚度方程 160
6.2.4 利用转角位移方程求解超静定结构 160
6.3 基本未知量数目的确定和基本结构 162
6.4 位移法的方程 165
6.5 直接按平衡条件建立位移法基本方程 172
6.6 对称性的利用 176
6.7 支座位移和温度变化时的位移法分析 179
6.7.1 支座位移时的计算 179
6.7.2 温度变化时的计算 181
6.8 斜杆刚架的计算 184
6.9 力法与位移法的联合运用—混合法 188
习题 193
第7章 渐近法 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 单刚性结点力矩分配法的基本原理 201
7.3 用力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架 204
7.4 力矩分配法求解对称结构 207
7.5 无剪力分配法 210
7.6 力矩分配法与位移法的联合运用 215
7.7 超静定结构各类解法的比较和合理选用 217
习题 220
第8章 影响线 223
8.1 概述 223
8.2 静力法绘制单跨简支梁和外伸梁的影响线 225
8.2.1 简支梁的影响线 225
8.2.2 外伸梁的影响线 227
8.3 多跨静定梁及刚架的影响线 229
8.4 间接荷载作用下的影响线 233
8.5 桁架的影响线 234
8.6 机动法绘制单跨简支梁的影响线 237
8.7 影响线的应用 240
8.7.1 利用影响线求量值 240
8.7.2 最不利荷载位置 242
8.8 换算荷载 246
8.9 简支梁的内力包络图和绝对最大弯矩 249
8.9.1 简支梁的内力包络图 249
8.9.2 简支梁的绝对最大弯矩 251
习题 253
第9章 矩阵位移法——结构矩阵分析基础 256
9.1 概述 256
9.2 局部坐标系下的单元刚度矩阵 257
9.2.1 一般单元的刚度矩阵 257
9.2.2 单元刚度矩阵的性质 259
9.2.3 特殊单元的刚度矩阵 260
9.3 整体坐标系下的单元刚度矩阵 261
9.3.1 单元坐标转换矩阵 261
9.3.2 整体坐标系中的单元刚度矩阵 263
9.4 连续梁的整体单元刚度矩阵 264
9.4.1 单元集成法的力学模型和基本概念 265
9.4.2 按照单元定位向量由ke 求Ke 267
9.4.3 单元集成法的实施方案 269
9.4.4 整体刚度矩阵的性质 270
9.5 刚架的整体刚度矩阵 271
9.6 等效结点荷载向量 275
9.7 矩阵位移法的计算步骤 278
9.8 忽略轴向变形时矩形刚架的矩阵位移法 283
9.9 桁架及组合结构的矩阵位移法 286
9.9.1 桁架 286
9.9.2 组合结构 290
习题 294
第10章 结构动力学基础 297
10.1 结构动力计算的特点和动力自由度 297
10.2 单自由度体系的自由振动 300
10.2.1 自由振动微分方程的建立 300
10.2.2 自由振动微分方程的解 301
10.2.3 结构的振动周期 302
10.3 单自由度体系的强迫振动 304
10.3.1 简谐荷载作用下的动力响应和共振现象 305
10.3.2 一般动力荷载作用下的动力响应——杜哈梅积分 307
10.3.3 几种常见动力荷载作用下的动力响应 308
10.4 阻尼对振动的影响 311
10.4.1 有阻尼单自由度体系的自由振动 311
10.4.2 有阻尼单自由度体系的强迫振动 313
10.5 双自由度体系的自由振动 316
10.5.1 刚度法 316
10.5.2 柔度法 320
10.5.3 主振型的正交性 323
10.6 双自由度体系在简谐荷载下的强迫振动 323
10.6.1 刚度法 323
10.6.2 柔度法 326
习题 328
参考文献 332
索引 333
习题答案 337