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第1章 绪论1

1-1结构力学的研究对象和研究内容1

1-1-1研究对象1

1-1-2课程所涉及的内容1

1-1-3结构力学与其他课程和结构设计的关系2

1-2一些工程结构实例与计算简图2

1-3杆件结构分类5

第2章 杆系结构的组成分析6

2-1基本概念6

2-1-1几何不变体系、几何可变体系6

2-1-2自由度6

2-1-3约束7

2-1-4必要约束、多余约束8

2-1-5计算自由度9

2-1-6静定结构、超静定结构10

2-2静定结构的组成规则11

2-2-1静定结构组成规则11

2-2-2组成分析举例13

2-3结论与讨论15

思考题16

习题16

参考答案18

第3章 静定结构受力分析19

3-1弹性杆内力分析回顾和补充19

3-1-1材料力学内容回顾19

3-1-2曲杆平衡方程20

3-1-3结构力学与材料力学内力规定的异同21

3-1-4区段叠加法作弯矩图21

3-2静定结构的受力分析方法22

3-2-1静定结构内力分析方法22

3-2-2支座反力（或约束力）计算方法23

3-2-3受弯结构作内力图的顺序25

3-3桁架结构受力分析26

3-3-1桁架结构26

3-3-2结点法29

3-3-3截面法30

3-3-4联合法35

3-4三铰拱受力分析36

3-4-1拱反力计算36

3-4-2竖向荷载作用下等高拱指定截面内力计算公式38

3-4-3合理拱轴39

3-5梁、刚架及组合结构的受力分析40

3-5-1多跨静定梁40

3-5-2静定刚架42

3-5-3静力学中的反分析47

3-5-4组合结构47

3-6各类结构的受力特点48

3-7静定结构的性质50

3-7-1静定结构解答唯一性50

3-7-2导出的性质51

3-8结论与讨论52

思考题53

习题53

参考答案60

第4章 结构的位移计算62

4-1弹性杆件的变形与变形能计算62

4-2变形体虚功原理63

4-2-1变形体虚功原理的表述与说明63

4-2-2杆系结构的虚功方程65

4-3单位荷载法及位移计算公式66

4-3-1结构的位移66

4-3-2单位荷载法67

4-3-3各种外因下的位移计算公式67

4-4图乘法70

4-4-1图乘法原理71

4-4-2图乘法求位移时需注意的问题71

4-5位移计算举例72

4-6互等定理82

4-6-1功的互等定理82

4-6-2位移互等定理82

4-6-3反力互等定理83

4-6-4位移-反力互等定理84

4-7结论与讨论85

思考题86

习题88

参考答案93

第5章 力法95

5-1求解超静定结构的一般方法95

5-2力法的基本思想及解题步骤96

5-2-1力法求解的基本思路96

5-2-2超静定次数及力法基本体系和基本未知量的确定99

5-2-3力法的解题步骤100

5-3力法举例101

5-4力法计算的简化113

5-4-1无弯矩状态的判别113

5-4-2对称性利用115

5-4-3其他简化措施117

5-5超静定结构特性119

5-6结论与讨论120

思考题121

习题121

参考答案125

第6章 位移法127

6-1基本概念127

6-1-1转角位移方程127

6-1-2平衡方程法思想130

6-1-3典型方程法思想131

6-1-4基本未知量及基本结构134

6-1-5典型方程法解题步骤134

6-2位移法解超静定结构136

6-2-1无侧移结构136

6-2-2有侧移结构142

6-3计算无侧移结构的弯矩分配法150

6-3-1单结点弯矩分配基本概念151

6-3-2单结点弯矩分配举例154

6-3-3多结点弯矩分配158

6-4计算有侧移结构的反弯点法161

6-4-1剪力分配系数及剪力分配法161

6-4-2反弯点法163

6-5结论与讨论165

思考题166

习题166

参考答案170

第7章 矩阵位移法172

7-1概述172

7-2单元刚度方程174

7-2-1平面桁架单元刚度方程174

7-2-2连续梁单元刚度方程175

7-2-3不考虑轴向变形的平面弯曲单元刚度方程176

7-2-4平面弯曲自由式单元刚度方程177

7-2-5单元刚度矩阵性质177

7-2-6单元分析举例178

7-3单元分析子程序179

7-4坐标转换问题184

7-4-1平面自由式单元位移、力的坐标转换184

7-4-2平面自由式单元整体坐标系下的单元刚度方程185

7-4-3平面桁架单元的坐标转换185

7-4-4坐标转换程序段186

7-4-5坐标转换举例188

7-5整体分析190

7-5-1连续梁结构刚度方程190

7-5-2平面刚架结构刚度方程193

7-5-3结构刚度方程集成子程序段197

7-5-4结构刚度方程集成举例200

7-6结构刚度和综合结点荷载元素速算法及单元内力计算202

7-6-1结构刚度矩阵元素速算确定方法202

7-6-2综合结点荷载元素的速算确定方法205

7-6-3单元内力计算207

7-7计算程序的主程序框图及算例208

7-7-1主程序框图208

7-7-2程序计算算例209

7-8结论与讨论212

思考题213

习题214

参考答案216

第8章 移动荷载作用下的结构分析217

8-1移动荷载及影响线概念217

8-1-1活荷载217

8-1-2影响线217

8-2静力法作影响线218

8-2-1静定梁影响线218

8-2-2经结点传荷的主梁影响线219

8-2-3静定桁架影响线220

8-2-4三铰拱影响线222

8-2-5超静定结构影响线224

8-3虚功法作影响线225

8-3-1虚功（机动）法基本原理225

8-3-2虚功法作影响线举例226

8-4影响线的应用230

8-4-1利用影响线求固定荷载作用的量值230

8-4-2利用影响线确定定位荷载最不利荷载分布231

8-4-3利用影响线确定移动荷载最不利位置231

8-4-4简支梁的绝对最大弯矩235

8-4-5内力包络图237

8-5结论与讨论238

思考题239

习题240

参考答案243

第9章 结构动力分析244

9-1动荷载及其分类244

9-1-1动荷载的定义244

9-1-2动荷载的分类244

9-2结构动力分析中的计算简图与动力自由度245

9-2-1动力分析中的计算简图245

9-2-2振动自由度247

9-3体系的运动方程248

9-4单自由度体系的自由振动分析254

9-4-1无阻尼自由振动分析254

9-4-2计阻尼自由振动257

9-5单自由度体系的受迫振动分析261

9-5-1简谐荷载作用下的动力响应262

9-5-2单自由度体系受迫振动的一般解266

9-5-3几种常见荷载作用下的动力响应分析267

9-6多自由度体系的自由振动分析269

9-6-1两自由度体系运动方程的特解和通解269

9-6-2两自由度体系的频率和振型271

9-6-3多自由度体系的振型和频率273

9-7多自由度体系的受迫振动分析280

9-7-1简谐荷载作用下的无阻尼受迫振动分析280

9-7-2无阻尼体系在任意荷载作用下的受迫振动分析282

9-7-3无阻尼结构的动内力计算284

9-7-4有阻尼受迫振动分析285

9-7-5有关阻尼矩阵的补充说明286

9-8频率和振型的实用计算方法287

9-8-1能量法287

9-8-2迭代法求频率和振型292

9-9结论与讨论296

思考题298

习题299

参考答案302

第10章 结构的稳定计算303

10-1两类稳定问题概述303

10-1-1工程结构的稳定问题303

10-1-2稳定问题分类303

10-2两类稳定问题分析的方法及简例306

10-2-1完善体系分支点失稳分析简例306

10-2-2非完善体系极值点失稳分析简例310

10-3简单弹性结构稳定问题分析简介312

10-3-1材料力学中心受压杆的Euler临界荷载312

10-3-2简单弹性结构简化为弹性支承的中心受压杆314

10-3-3简单弹性结构稳定性方程的建立315

10-3-4简单弹性结构稳定性方程举例316

10-4结论与讨论317

思考题318

习题318

参考答案320

第11章 结构的极限荷载计算321

11-1结构的极限荷载321

11-1-1基本假定321

11-1-2基本概念322

11-2极限平衡法及比例加载时极限荷载的一些定理323

11-2-1极限平衡法323

11-2-2比例加载时判定极限荷载的若干定理326

11-3增量变刚度法分析刚架极限荷载328

11-3-1增量变刚度法329

11-3-2单元刚度矩阵的修正329

11-3-3增量变刚度法确定刚架极限荷载的计算过程及算例330

11-4结论与讨论335

思考题336

习题336

参考答案338