結(jié)構(gòu)力學(xué)

目    錄

第1章  緒論 1
1.1  結(jié)構(gòu)力學(xué)的研究對(duì)象和任務(wù) 1
1.1.1  工程結(jié)構(gòu)的概念與類(lèi)型 1
1.1.2  結(jié)構(gòu)力學(xué)的任務(wù)和研究方法 2
1.2  結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖 3
1.2.1  結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖的概念與簡(jiǎn)化
原則 3
1.2.2  結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)化的內(nèi)容 3
1.2.3  結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖示例 6
1.3  桿件結(jié)構(gòu)的分類(lèi) 7
1.4  荷載的分類(lèi) 9
思考題 10
第2章  平面體系的幾何構(gòu)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(gè)基本規(guī)律 14
2.2.2  瞬變體系 15
2.2.3  無(wú)窮遠(yuǎn)處的瞬鉸 16
2.2.4  幾何組成分析要點(diǎn) 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(jì)算自由度 19
思考題 23
習(xí)題 24
第3章  靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算 26
3.1  概述 26
3.1.1  桿件橫截面上的內(nèi)力和符號(hào)
規(guī)定 27
3.1.2  荷載與內(nèi)力之間的微分關(guān)系
和增量關(guān)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(nèi)力計(jì)算 37
3.4  靜定拱 41
3.4.1  概述 41
3.4.2  三鉸拱的計(jì)算 42
3.4.3  三鉸拱的合理拱軸線(xiàn) 47
3.5  平面桁架 49
3.5.1  桁架的特點(diǎn)和幾何組成 49
3.5.2  結(jié)點(diǎn)法 50
3.5.3  截面法 52
3.5.4  結(jié)點(diǎn)法和截面法的
聯(lián)合應(yīng)用 54
3.6  組合結(jié)構(gòu) 55
3.7  靜定結(jié)構(gòu)的一般性質(zhì) 58
3.7.1  靜定結(jié)構(gòu)約束力解答的
唯一性 58
3.7.2  靜定結(jié)構(gòu)的導(dǎo)出性質(zhì) 58
思考題 61
習(xí)題 61
第4章  虛功原理和結(jié)構(gòu)的位移計(jì)算 69
4.1  概述 69
4.2  變形體系的虛功原理 70
4.3  結(jié)構(gòu)位移計(jì)算的一般公式 73
4.4  靜定結(jié)構(gòu)在荷載作用下的位移計(jì)算 75
4.5  圖乘法 80
4.6  溫度變化和支座移動(dòng)下靜定結(jié)構(gòu)的
位移計(jì)算 86
4.6.1  溫度變化時(shí)的位移計(jì)算 86
4.6.2  支座移動(dòng)時(shí)的位移計(jì)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(xí)題 94
第5章  力法 98
5.1  超靜定結(jié)構(gòu)的概念和超靜定次數(shù) 98
5.1.1  超靜定結(jié)構(gòu)的概念 98
5.1.2  超靜定次數(shù) 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(jì)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(jié)構(gòu) 114
5.4  對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)的計(jì)算 115
5.4.1  選取對(duì)稱(chēng)的基本結(jié)構(gòu) 115
5.4.2  選擇對(duì)稱(chēng)或反對(duì)稱(chēng)的荷載 116
5.4.3  取半邊結(jié)構(gòu)計(jì)算 118
5.5  溫度變化和支座移動(dòng)時(shí)超靜定結(jié)構(gòu)的
計(jì)算 121
5.5.1  溫度變化時(shí)超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力
計(jì)算 122
5.5.2  支座移動(dòng)時(shí)超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力
計(jì)算 123
5.6  超靜定結(jié)構(gòu)的位移計(jì)算 126
5.7  超靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)力圖校核和特性 128
5.7.1  超靜定結(jié)構(gòu)最后內(nèi)力圖的
校核 128
5.7.2  超靜定結(jié)構(gòu)的特性 131
思考題 132
習(xí)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(zhuǎn)角位移方程 139
6.2.1  等截面直桿的形常數(shù)和
載常數(shù) 139
6.2.2  等截面直桿的轉(zhuǎn)角位移
方程 142
6.3  位移法的基本未知量 144
6.4  位移法計(jì)算示例 147
6.4.1  無(wú)側(cè)移剛架的計(jì)算 147
6.4.2  有側(cè)移剛架的計(jì)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(yīng)用舉例 154
6.6  位移法計(jì)算對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu) 158
6.7  溫度變化和支座移動(dòng)時(shí)的
結(jié)構(gòu)計(jì)算 160
思考題 162
習(xí)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(zhuǎn)動(dòng)剛度 167
7.2.2  分配系數(shù) 168
7.2.3  傳遞系數(shù) 169
7.3  力矩分配法的基本運(yùn)算 170
7.4  多結(jié)點(diǎn)無(wú)側(cè)移結(jié)構(gòu)的計(jì)算 172
7.5  力矩分配法和位移法的聯(lián)合應(yīng)用 174
7.6  對(duì)稱(chēng)性的利用 176
7.7  無(wú)剪力分配法 177
7.7.1  無(wú)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(zhuǎn)動(dòng)剛度和
傳遞系數(shù) 179
7.8  剪力分配法 181
思考題 187
習(xí)題 188

第8章  影響線(xiàn)及其應(yīng)用 191
8.1  移動(dòng)荷載和影響線(xiàn)的概念 191
8.2  用靜力法作靜定梁的影響線(xiàn) 192
8.3  用機(jī)動(dòng)法作靜定梁的影響線(xiàn) 198
8.4  結(jié)點(diǎn)荷載作用下的靜定梁影響線(xiàn) 202
8.5  靜力法作靜定桁架的影響線(xiàn) 203
8.6  超靜定結(jié)構(gòu)的影響線(xiàn) 206
8.7  影響線(xiàn)的應(yīng)用 209
思考題 219
習(xí)題 219
第9章  矩陣位移法 224
9.1  概述 224
9.2  局部坐標(biāo)系下的單元?jiǎng)偠染仃?225
9.3  整體坐標(biāo)系下單元?jiǎng)偠染仃?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(jié)點(diǎn)荷載 250
9.7  矩陣位移法計(jì)算實(shí)例 254
思考題 263
習(xí)題 264
第10章  結(jié)構(gòu)動(dòng)力計(jì)算基礎(chǔ) 266
10.1   概述 266
10.1.1  結(jié)構(gòu)動(dòng)力計(jì)算的特點(diǎn)和
內(nèi)容 266
10.1.2  動(dòng)力荷載的分類(lèi) 266
10.1.3  結(jié)構(gòu)的振動(dòng)自由度 267
10.2  單自由度體系無(wú)阻尼自由振動(dòng) 268
10.2.1  運(yùn)動(dòng)微分方程的建立 268
10.2.2  運(yùn)動(dòng)分析 270
10.3  單自由度體系無(wú)阻尼受迫振動(dòng) 272
10.3.1  簡(jiǎn)諧荷載 273
10.3.2  一般動(dòng)力荷載 278
10.4  單自由度體系有阻尼自由振動(dòng) 281
10.5  單自由度體系有阻尼受迫振動(dòng) 284
10.5.1  簡(jiǎn)諧荷載 284
10.5.2  一般動(dòng)力荷載 286

10.6  多自由度體系的自由振動(dòng) 287
10.6.1  體系運(yùn)動(dòng)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(jiǎn)諧荷載作用下的
受迫振動(dòng) 295
10.8  結(jié)構(gòu)頻率的近似計(jì)算方法 299
10.8.1  能量法 299
10.8.2  集中質(zhì)量法 302
思考題 303
習(xí)題 303
第11章  結(jié)構(gòu)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(wèn)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(guān)假設(shè) 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(jié)構(gòu)的極限荷載計(jì)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(xí)題 333
部分習(xí)題答案 337
參考文獻(xiàn) 348