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1 绪论1

1．1 结构力学的内容1

1．2 结构的计算简图1

1．3 杆系结构的分类3

1．4 荷载的分类4

2 平面体系的几何组成分析6

2．1 引言6

2．2 几何组成分析的基本概念6

2．2．1 几何不变体系和几何可变体系6

2．2．2 自由度和约束7

2．2．3 瞬铰9

2．2．4 瞬变体系9

2．3 平面几何不变体系的基本组成规则及其应用10

2．3．1 平面几何不变体系的基本组成规则10

2．3．2 基本规则的应用11

2．4 平面体系的计算自由度14

2．5 本章小结15

思考题16

习题17

3 静定结构的内力计算19

3．1 引言19

3．2 静定结构内力计算的基本方法19

3．2．1 隔离体平衡法19

3．2．2 叠加法24

3．3 静定结构内力计算举例26

3．3．1 悬臂式静定结构26

3．3．2 简支式静定结构29

3．3．3 三铰式静定结构34

3．3．4 复合式静定结构40

3．3．5 复杂静定结构43

3．4 静定结构的特性44

3．4．1 静定结构的基本特性44

3．4．2 静定结构的其他特性45

3．5 零载法47

3．6 各类结构的受力特点48

3．7 本章小结51

思考题51

习题52

4 静定结构的位移计算60

4．1 结构位移计算概述60

4．2 虚功原理和位移计算的一般公式61

4．2．1 质点系和刚体系的虚功原理61

4．2．2 变形体系的虚功原理65

4．2．3 结构位移计算的一般公式和步骤68

4．3 静定结构在荷载作用下的位移计算72

4．4 图乘法77

4．5 静定结构在温度变化作用下的位移计算81

4．6 线性变形体系的互等定理82

4．7 本章小结86

思考题87

习题88

5 用力法计算超静定结构92

5．1 超静定结构及其计算方法概述92

5．2 超静定次数的确定92

5．3 力法的基本概念和解题步骤94

5．4 超静定结构在荷载作用下的内力计算96

5．5 超静定结构在温度变化和支座位移作用下的内力计算104

5．6 对称性的利用107

5．7 用力法计算超静定拱110

5．7．1 二铰拱在荷载作用下的计算111

5．7．2 对称无铰拱的计算114

5．8 超静定结构位移的计算和内力计算的校核119

5．8．1 超静定结构位移的计算119

5．8．2 力法计算结果的校核121

5．9 本章小结123

思考题124

习题125

6 位移法130

6．1 引言130

6．2 等截面直杆的转角位移方程131

6．2．1 转角位移方程通式131

6．2．2 转角位移方程的简化133

6．3 连续梁和无侧移刚架的计算135

6．4 有侧移刚架的计算139

6．5 对称性的利用144

6．6 温度变化作用下超静定结构的计算149

6．7 位移法基本体系152

6．8 本章小结154

思考题155

习题156

7 力矩分配法160

7．1 引言160

7．2 力矩分配法的物理概念160

7．3 力矩分配法的基本要素162

7．3．1 弯矩分配系数162

7．3．2 弯矩传递系数164

7．4 力矩分配法的解题步骤164

7．5 有侧移刚架分析的力矩分配法170

7．6 本章小结174

思考题174

习题175

8 影响线177

8．1 影响线的概念177

8．2 静定梁的影响线178

8．3 其他静定结构的影响线184

8．4 结点荷载作用下的影响线187

8．5 影响线的应用189

8．5．1 集中力系和分布荷载作用下影响量的计算189

8．5．2 移动荷载的最不利位置和最大影响量190

8．6 简支梁的内力包络图和绝对最大弯矩195

8．6．1 简支梁的内力包络图195

8．6．2 简支梁的绝对最大弯矩196

8．7 连续梁的影响线和内力包络图198

8．7．1 连续梁的影响线198

8．7．2 连续梁的内力包络图202

8．8 本章小结204

思考题204

习题205

9 矩阵位移法209

9．1 引言209

9．2 单元分析209

9．2．1 轴力杆件单元210

9．2．2 平面弯曲杆件单元210

9．2．3 一般平面杆件单元213

9．3 整体分析215

9．4 直接刚度法217

9．5 边界条件的处理218

9．6 非结点荷载的移置219

9．7 连续梁的矩阵分析220

9．8 坐标变换223

9．8．1 杆端力向量间的坐标变换223

9．8．2 杆端位移向量间的坐标变换224

9．8．3 变换矩阵的正交性225

9．8．4 整体坐标系中的单元刚度矩阵226

9．9 平面刚架的矩阵分析227

9．10 平面桁架的矩阵分析232

9．11 边界条件的前处理方法237

9．12 本章小结240

思考题240

习题240

10 结构动力响应分析243

10．1 引言243

10．1．1 结构动力学的任务和目的243

10．1．2 动荷载的分类243

10．1．3 结构的动力自由度和离散化方法244

10．2 单自由度体系的振动方程248

10．2．1 单自由度体系的力学模型248

10．2．2 振动方程的建立250

10．2．3 基底运动的影响250

10．3 单自由度体系的自由振动251

10．3．1 自由振动方程及其解251

10．3．2 低阻尼和无阻尼体系252

10．3．3 临界阻尼体系255

10．3．4 超阻尼体系256

10．3．5 阻尼比的确定256

10．4 单自由度体系的强迫振动259

10．4．1 强迫振动方程及其解法259

10．4．2 简谐荷载作用下的强迫振动260

10．4．3 冲击荷载作用下的强迫振动266

10．4．4 任意荷载作用下的强迫振动269

10．5 多自由度体系的振动方程271

10．6 多自由度体系的自由振动273

10．6．1 多自由度体系的自振频率方程273

10．6．2 多自由度体系的自振频率和振型275

10．6．3 振型的正交性276

10．6．4 振型的标准化277

10．7 自振频率和振型的实用计算法282

10．7．1 求基本频率的瑞雷法283

10．7．2 求自振频率和振型的矩阵迭代法287

10．8 多自由度体系的强迫振动293

10．8．1 主坐标的定义和实质293

10．8．2 多自由度无阻尼体系的强迫振动294

10．8．3 多自由度有阻尼体系的强迫振动295

10．9 直梁的横向弯曲振动方程302

10．10 单跨梁的自由振动303

10．10．1 振动方程的分离变量解法303

10．10．2 自振频率和振型函数304

10．10．3 振型函数的正交性309

10．10．4 广义质量和广义刚度310

10．11 单跨梁的强迫振动310

10．11．1 振型分解法310

10．11．2 分布简谐荷载作用下的简支梁311

10．11．3 突加荷载作用下的简支梁313

10．12 本章小结314

思考题315

习题315

11 结构的稳定计算321

11．1 稳定问题的基本概念321

11．1．1 三种不同性质的平衡321

11．1．2 三类不同形式的失稳322

11．1．3 两种不同精度的稳定理论324

11．2 用静力法求临界荷载325

11．3 用能量法求临界荷载328

11．3．1 用能量法求有限自由度体系的临界荷载329

11．3．2 用能量法求无限自由度体系的临界荷载330

11．4 组合压杆的稳定334

11．4．1 剪力对临界荷载的影响335

11．4．2 缀条式组合压杆336

11．4．3 缀板式组合压杆337

11．5 圆拱及圆环的稳定338

11．5．1 稳定微分方程338

11．5．2 特征方程及临界荷载341

11．6 刚架的稳定342

11．6．1 压杆单元的屈曲刚度方程343

11．6．2 刚架临界荷载的计算346

11．7 本章小结348

思考题348

习题350

12 结构的极限荷载354

12．1 概述354

12．2 极限弯矩和塑性铰355

12．2．1 极限弯矩355

12．2．2 塑性铰的概念357

12．3 静定梁的极限荷载357

12．4 超静定梁的极限荷载360

12．4．1 单跨超静定梁的极限荷载360

12．4．2 连续梁的极限荷载363

12．5 比例加载的一般定理及其应用364

12．5．1 可接受荷载和可破坏荷载364

12．5．2 一般定理及其证明365

12．5．3 定理的应用366

12．6 刚架的极限荷载368

12．7 本章小结373

思考题373

习题374

参考书目377