工程力学

绪论1
0.1工程力学的地位和作用1
0.2工程力学的研究对象1
0.3工程力学的任务2
第1章力学的基本概念4
1.1质点、刚体和变形固体4
1.1.1质点4
1.1.2刚体5
1.1.3变形固体5
1.2力及力系的概念5
1.3静力学公理6
1.4计算简图9
1.4.1计算简图的选取原则9
1.4.2计算简图的简化程度9
1.5平面杆系结构的分类18
1.5.1梁18
1.5.2拱18
1.5.3刚架18
1.5.4桁架19
1.5.5组合结构19
1.6物体的受力分析和受力图19
1.6.1受力分析概述19
1.6.2画受力图的步骤及注意事项20
1.6.3受力图绘制应用举例20
思考题25
习题26
第2章平面力系28
2.1平面汇交力系的合成和平衡28
2.1.1平面汇交力系的合成28
2.1.2平面汇交力系的平衡条件32
2.2平面力偶系的合成和平衡35
2.2.1力矩35
2.2.2力偶35
2.2.3平面力偶系的合成36
2.2.4平面力偶系的平衡条件37
2.3平面任意力系的简化和平衡39
2.3.1力的平移定理39
2.3.2平面任意力系向作用面内任
一点简化40
2.3.3平面任意力系的平衡条件和
平衡方程44
思考题46
习题47
第3章恒载下杆件结构的内力和
内力图50
3.1杆件的基本变形51
3.1.1轴向拉伸或压缩51
3.1.2剪切51
3.1.3平面弯曲51
3.1.4扭转51
3.1.5组合变形51
3.2杆件横截面上的内力52
3.2.1内力的概念52
3.2.2截面法52
3.2.3轴力53
3.2.4剪力53
3.2.5弯矩53
3.2.6扭矩53
3.3杆件的内力计算54
3.3.1轴力计算54
3.3.2剪力和弯矩55
3.4杆件的内力图59
3.4.1内力图的概念59
3.4.2轴力图59
3.4.3剪力图和弯矩图60
3.5静定平面桁架的内力计算72
3.5.1静定平面桁架的特点72
3.5.2桁架内力计算73
3.5.3联合法79
3.6多跨静定梁及斜梁结构的内力计算79
3.6.1多跨静定梁79
3.6.2斜梁82
3.7静定平面刚架内力计算84
3.7.1静定平面刚架的特点84
3.7.2静定刚架的内力计算84
3.7.3静定刚架的内力图绘制85
3.8拱的合理轴线91
3.8.1三铰拱的支座反力和内力92
3.8.2三铰拱的合理轴线94
思考题97
习题98
第4章影响线101
4.1影响线的概念101
4.2用静力法作静定梁的影响线103
4.2.1约束力影响线103
4.2.2剪力影响线104
4.2.3弯矩影响线104
4.3用机动法作静定梁的影响线106
4.4影响线的应用108
4.4.1求各种荷载作用下的影响线108
4.4.2最不利荷载位置的确定109
4.5简支梁的内力包络图和绝对最大
弯矩113
4.5.1简支梁的内力包络图113
4.5.2简支梁的绝对最大弯矩115
思考题119
习题119
第5章截面的几何性质121
5.1截面静矩与形心121
5.1.1静矩121
5.1.2形心122
5.1.3组合截面的静矩和形心123
5.2惯性矩和惯性半径124
5.2.1惯性矩124
5.2.2惯性半径124
5.3平行移轴公式及组合截面的惯性矩125
5.3.1平行移轴公式125
5.3.2组合截面的惯性矩126
思考题127
习题128
第6章杆件的应力与强度129
6.1材料在拉伸、压缩时的力学性能129
6.1.1应力的概念129
6.1.2材料拉伸时的应力应变曲线130
6.1.3塑性材料拉伸时的力学性能131
6.1.4脆性材料拉伸时的力学性能134
6.1.5材料压缩时的力学性能134
6.1.6材料的强度指标135
6.2拉（压）杆的应力与强度计算136
6.2.1拉（压）杆的应力136
6.2.2强度计算139
6.3平面弯曲梁的应力与强度计算142
6.3.1平面弯曲的概念142
6.3.2梁的正应力及其应用143
6.3.3梁的弯曲切应力149
6.3.4梁的强度计算152
6.4梁的合理强度设计156
6.4.1选择合理的截面形状156
6.4.2采用变截面梁或等强度梁158
6.4.3提高梁弯曲强度的措施158
思考题160
习题160
第7章杆件结构的变形计算163
7.1轴向拉伸、压缩时的变形及胡克
定律164
7.1.1绝对变形164
7.1.2相对变形正应变164
7.1.3胡克定律165
7.2弯曲变形168
7.2.1工程弯曲变形问题168
7.2.2梁弯曲后的挠曲线挠度与转角168
7.2.3梁弯曲后的挠曲线近似微分
方程169
7.2.4用积分法计算梁挠度和转角170
7.3用叠加法计算梁的变形176
7.3.1多个荷载作用时叠加法的应用176
7.3.2间断性分布荷载作用时叠加法的
应用178
7.4梁的刚度条件179
7.4.1梁的刚度条件179
7.4.2提高梁刚度的措施182
7.5能量法基础183
7.5.1作用在弹性杆件上的力所做
的功184
7.5.2杆件的弹性应变能185
7.5.3互等定理185
7.6单位荷载法187
7.6.1结构位移计算假定187
7.6.2单位荷载法187
7.7图乘法191
7.7.1图乘法概念191
7.7.2几种常见图形的面积和形心
位置192
7.7.3应用图乘法时的几个具体问题193
7.8静定结构由于支座位移和温度变化
所引起的位移计算199
7.8.1支座位移时静定结构位移计算199
7.8.2温度变化时静定结构位移计算201
思考题203
习题203
第8章压杆稳定206
8.1压杆稳定的概念206
8.2细长压杆的临界力208
8.2.1两端铰支时细长压杆的临界力208
8.2.2杆端为其他支承形式的细长
压杆的临界力209
8.3压杆的临界应力211
8.3.1临界应力与柔度211
8.3.2欧拉公式的适用范围211
8.3.3临界应力总图212
8.4压杆的稳定计算214
8.5提高压杆稳定性的措施216
8.5.1增大折减系数φ值217
8.5.2提高材料的弹性模量217
思考题218
习题218
第9章平面体系的几何组成分析220
9.1几何组成分析的概念221
9.1.1几何不变体系的概念221
9.1.2刚片、自由度、约束222
9.2平面几何不变体系的组成规则224
9.2.1二元体概念及二元体规则224
9.2.2两刚片规则224
9.2.3三刚片规则225
9.3瞬变体系和常变体系227
9.3.1瞬变体系227
9.3.2常变体系229
思考题232
习题232
第10章力法234
10.1超静定结构及超静定次数235
10.1.1超静定结构235
10.1.2超静定次数的确定235
10.2力法的基本原理237
10.2.1力法的基本概念237
10.2.2力法的基本思路237
10.2.3力法的解题步骤239
10.3力法计算常用超静定结构的方法240
10.3.1超静定梁240
10.3.2超静定刚架244
10.3.3超静定排架246
10.3.4超静定桁架247
10.3.5超静定组合结构248
10.4对称性的利用250
10.4.1对称性250
10.4.2取对称的基本体系计算251
10.4.3取等代结构计算251
10.5超静定结构在温度变化或支座移动时
的计算252
10.5.1由于温度变化引起超静定结构
内力变化的计算252
10.5.2由于支座位移引起超静定结构
内力变化的计算254
思考题258
习题258
第11章位移法266
11.1位移法的基本概念266
11.1.1力法与位移法的区别267
11.1.2位移法解题需解决的问题267
11.2等截面直杆的单元分析268
11.2.1位移法基本单跨梁268
11.2.2杆端力和杆端位移的正负
规定268
11.2.3等截面直杆的形常数268
11.2.4等截面直杆的载常数268
11.2.5等截面直杆的转角位移方程
（刚度方程）271
11.3位移法的基本原理272
11.3.1位移法的基本思路272
11.3.2位移法解题思路273
11.4对称结构的利用278
11.5超静定结构在支座位移和温度改变
影响下的位移法内力计算279
11.5.1由于支座位移引起的超静定结构
内力变化的计算279
11.5.2由于温度变化引起的内力计算284
思考题287
习题287
第12章力矩分配法293
12.1力矩分配法的基本原理293
12.2力矩分配法的基本概念294
12.2.1弯矩正负号规定294
12.2.2固端弯矩294
12.2.3转动刚度S295
12.2.4分配弯矩与分配系数295
12.2.5传递弯矩与传递系数296
12.2.6杆端弯矩296
12.3力矩分配法的基本运算296
12.3.1在结点集中力偶M作用下的
计算296
12.3.2在跨间荷载作用下的计算297
12.4力矩分配法计算多跨连续梁杆端
弯矩的步骤298
思考题301
习题301
附录型钢表307
参考文献322