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1绪论1

1.1建筑力学的研究对象和任务1

1.1.1建筑力学的研究对象1

1.1.2建筑力学的基本任务2

1.2变形固体及其基本假定3

1.2.1刚体3

1.2.2变形固体3

1.3结构的计算简图4

1.3.1结构体系的简化4

1.3.2杆件的简化5

1.3.3结点的简化5

1.3.4支座的简化6

1.4荷载的分类6

1.5杆件变形的基本形式7

2建筑力学基础9

2.1力与力系9

2.1.1力的三要素9

2.1.2力对点之矩9

2.1.3力系10

2.2静力学公理11

2.2.1力的平行四边形法则11

2.2.2二力平衡公理11

2.2.3加减平衡力系公理12

2.2.4作用与反作用定律13

2.3约束与约束反力13

2.4物体的受力分析17

3平面任意力系22

3.1平面汇交力系的简化与平衡方程22

3.1.1平面汇交力系合成的几何法和平衡条件22

3.1.2力在坐标轴上的投影22

3.1.3平面汇交力系合成与平衡的解析法23

3.2平面力偶系25

3.2.1力偶的概念25

3.2.2力偶的三要素25

3.2.3力偶的性质26

3.2.4平面力偶系的合成与平衡26

3.3平面一般力系的简化与平衡28

3.3.1力的平移定理28

3.3.2平面一般力系的简化29

3.3.3平面一般力系的简化结果29

3.3.4合力矩定理30

3.3.5平面一般力系的平衡及其应用31

4截面的几何参数42

4.1截面的形心位置和面积矩42

4.1.1截面的形心位置42

4.1.2面积矩43

4.2惯性矩、极惯性矩、惯性积44

4.2.1惯性矩44

4.2.2极惯性矩44

4.2.3惯性积44

4.2.4组合截面的惯性矩44

4.3平行移轴公式45

4.4形心主惯性轴、形心主惯性矩45

4.4.1形心主惯性轴45

4.4.2形心主惯性矩46

4.4.3形心主惯性平面46

5杆件的轴向拉伸与压缩50

5.1轴向拉伸和压缩的概念50

5.2内力、轴力和应力51

5.2.1内力51

5.2.2轴力51

5.2.3应力53

5.3拉压杆斜截面上的应力53

5.4轴向拉伸或压缩时的变形54

5.5材料拉伸时的力学性能56

5.5.1低碳钢拉伸时的力学性能56

5.5.2铸铁拉伸时的力学性能57

5.6材料压缩时的力学性能58

5.7拉压杆的强度计算58

5.8应力集中60

6杆件的剪切、挤压与扭转64

6.1剪切与挤压的概念64

6.2剪切与挤压的实用计算65

6.2.1剪切的实用计算65

6.2.2挤压的实用计算66

6.3扭转的概念68

6.4等直圆杆扭转轴的内力与应力68

6.4.1等直圆杆扭转的内力及内力图69

6.4.2薄壁圆筒扭转时的应力72

6.4.3等直圆杆扭转时横截面上的切应力74

6.4.4切应力互等定理76

6.5等直圆杆扭转轴的强度计算78

6.6等直圆杆扭转时的变形与刚度计算79

6.6.1扭转变形计算79

6.6.2刚度计算80

7梁的弯曲86

7.1平面弯曲概述86

7.1.1弯曲的概念86

7.1.2梁的计算简图87

7.2梁的内力与内力图87

7.2.1梁的剪力和弯矩87

7.2.2内力方程和内力图89

7.3简易法作梁的内力图90

7.3.1荷载集度、剪力和弯矩之间的微分关系90

7.3.2简易法绘制的内力图的步骤91

7.4梁的应力与强度94

7.4.1梁的正应力94

7.4.2梁的正应力强度条件97

7.4.3梁的切应力99

7.4.4梁的切应力强度条件101

7.5梁的变形与刚度102

7.5.1工程中的变形问题102

7.5.2梁的变形和位移102

7.5.3积分法计算梁的变形103

7.5.4叠加法计算梁的变形105

7.5.5梁的刚度校核106

7.6梁的合理设计107

8应力状态与强度理论112

8.1点的应力状态的概念112

8.2平面应力状态分析113

8.2.1斜截面上的应力113

8.2.2主应力与主平面114

8.2.3切应力极值及其作用平面115

8.2.4应力圆117

8.3常用的强度理论120

8.3.1强度理论的概念120

8.3.2四个常用强度理论121

9组合变形128

9.1组合变形的概念128

9.2斜弯曲129

9.3拉（压）与弯曲133

9.4偏心受压（受拉）136

9.4.1偏心压缩时的强度计算137

9.4.2偏心压缩时截面中性轴的位置137

9.4.3截面核心138

9.5弯曲与扭转141

10压杆稳定148

10.1压杆稳定的概念148

10.1.1压杆的两类力学模型148

10.1.2压杆的三种平衡状态及其临界状态149

10.2细长杆临界力和临界应力149

10.2.1两端铰支的细长受压杆的临界力150

10.2.2不同杆端约束细长压杆的临界力151

10.2.3细长压杆的临界应力152

10.2.4欧拉公式的适用范围152

10.2.5中长杆和短杆的临界应力计算153

10.3压杆的稳定计算156

10.4提高压杆稳定性的措施163

10.4.1适当降低压杆的柔度163

10.4.2合理选择压杆的材料164

11平面体系的几何组成169

11.1几何组成分析的目的169

11.2自由度和约束的概念170

11.2.1刚片170

11.2.2自由度170

11.2.3约束170

11.3几何不变体系的基本组成规则173

11.3.1三刚片规则173

11.3.2二刚片规则173

11.3.3二元体规则173

11.4几何组成分析实例175

11.5瞬变体系176

11.6几何构造与静定关系178

12静定结构内力计算181

12.1多跨静定梁181

12.2静定平面刚架184

12.2.1刚架特点及分类184

12.2.2刚架内力计算185

12.3静定平面桁架186

12.3.1理想桁架及桁架的分类186

12.3.2结点法187

12.3.3截面法189

12.4三铰拱190

12.4.1拱的概念及其分类190

12.4.2三铰拱简介190

12.4.3三铰拱的合理拱轴线191

12.5静定平面组合结构192

13静定结构的位移计算197

13.1结构位移基本概念197

13.1.1结构的位移197

13.1.2计算位移的目的198

13.1.3产生位移的主要原因及位移计算方法198

13.2结构位移计算一般公式198

13.2.1虚功198

13.2.2变形体系的虚功原理199

13.2.3位移计算的一般公式200

13.3荷载作用下的位移计算201

13.3.1荷载作用下的位移计算公式及计算位移的步骤201

13.3.2各类结构的位移计算公式202

13.3.3荷载作用下位移举例202

13.4图乘法204

13.4.1图乘法的计算公式204

13.4.2图乘法的分段和叠加206

13.4.3图乘法应用举例207

13.5支座移动的位移计算208

13.6线性变形体的互等定理208

13.6.1功的互等定理208

13.6.2位移互等定理209

13.6.3反力互等定理209

14超静定结构的内力计算214

14.1概述214

14.2力法的基本原理215

14.2.1超静定次数的确定215

14.2.2力法的基本原理和步骤216

14.3力法的算例与典型方程218

14.4等截面单跨超静定梁的杆端内力221

14.4.1支座位移引起的杆端内力计算221

14.4.2几种常用的杆端内力222

14.4.3杆端内力计算通式224

14.5位移法基本思路225

14.6力矩分配法228

14.7结构的静力特性230

附录1简单荷载作用下梁的挠度和转角235

附录2型钢表238

习题简答243

参考文献250