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第1章 杆件体系的几何组成分析1

本章知识点1

1.1体系几何组成分析中的几个基本概念1

1.1.1几何不变体系、几何可变体系1

1.1.2刚片、自由度和约束3

1.2平面几何不变体系的组成规律5

1.2.1 两个刚片用用一个铰和一根链杆连接组成的体系5

1.2.2两个刚片用三根链杆连接组成的体系6

1.2.3 三个刚片用三个铰连接组成的体系7

1.2.4二元体规律9

1.3平面体系几何组成分析举例10

1.4体系的计算自由度15

1.5瞬变体系17

1.6结论与讨论18

1.6.1结论18

1.6.2讨论18

思考题19

习题19

第2章 静定结构受力分析22

本章知识点22

2.1桁架受力分析23

2.1.1桁架结构概述23

2.1.2节点法24

2.1.3截面法30

2.1.4联合法33

2.1.5各类平面梁式桁架的比较35

2.2静定梁受力分析37

2.2.1单跨静定梁37

2.2.2多跨静定梁40

2.3静定刚架受力分析44

2.3.1单体刚架45

2.3.2三铰刚架48

2.3.3多层多跨刚架50

2.4三铰拱受力分析52

2.4.1支座反力和内力计算53

2.4.2合理拱轴线57

2.5静定组合结构受力分析60

2.5.1屋架组合结构60

2.5.2桥梁组合结构62

2.5.3组合结构分析举例65

2.5.4由弯矩图求剪力图和轴力图66

思考题67

习题68

第3章 静定结构位移计算77

本章知识点77

3.1概述77

3.2虚功原理77

3.2.1变形体的虚功原理77

3.2.2平面杆系结构的虚功原理78

3.3单位荷载法79

3.4荷载作用下结构的位移计算82

3.5图乘法86

3.6支座移动引起的静定结构位移计算93

3.7制造误差引起的静定结构位移95

3.8温度改变引起的静定结构位移计算97

3.9互等定理100

3.9.1功的互等定理100

3.9.2位移互等定理100

3.9.3反力互等定理101

3.9.4反力位移互等定理101

思考题102

习题103

第4章 力法107

本章知识点107

4.1力法基本概念和力法方程107

4.1.1力法基本概念107

4.1.2力法的典型方程109

4.2荷载作用下的超静定结构112

4.2.1超静定梁和刚架112

4.2.2超静定桁架119

4.2.3超静定组合结构122

4.2.4对称性利用124

4.3力法解支座位移作用下超静定结构129

4.4力法解温度变化作用下超静定结构133

4.5超静定结构的位移计算和计算结果的校核136

4.5.1超静定结构的位移计算136

4.5.2计算结果的校核138

4.6力法解超静定拱141

4.6.1两铰拱141

4.6.2无铰拱145

4.7超静定结构的特性146

4.8结论与讨论147

4.8.1结论147

4.8.2讨论148

思考题148

习题149

第5章 位移法153

本章知识点153

5.1形常数和载常数153

5.2平衡方程法155

5.3典型方程法157

5.3.1无侧移结构157

5.3.2有侧移结构166

5.4对称性的利用171

思考题174

习题174

第6章 弯矩分配法178

本章知识点178

6.1基本概念178

6.2单节点弯矩分配法180

6.3多节点弯矩分配法186

思考题191

习题191

第7章 矩阵位移法194

本章知识点194

7.1局部坐标下的单元刚度方程和单元刚度矩阵194

7.2整体坐标系下的单元刚度方程和单元刚度矩阵197

7.2.1坐标转换矩阵197

7.2.2整体坐标系的单元刚度矩阵199

7.3结构的整体刚度方程和整体刚度矩阵200

7.4非节点荷载的处理205

7.4.1等效节点荷载的概念205

7.4.2等效节点荷载的形成过程206

7.5矩阵位移法的解题步骤和例题211

7.6结论和讨论227

7.6.1结论227

7.6.2讨论228

思考题228

习题228

第8章 结构动力计算230

本章知识点230

8.1概述230

8.1.1动荷载分类230

8.1.2体系的动力自由度231

8.1.3动力计算的特点232

8.1.4重力荷载对动力计算的影响233

8.2单自由体系的自由振动234

8.2.1不考虑阻尼的自由振动234

8.2.2阻尼对自由振动的影响237

8.3单自由体系简谐荷载下的强迫振动241

8.3.1强迫振动时动力方程的建立241

8.3.2强迫振动方程求解243

8.3.3 单自由度体系无阻尼强迫振动244

8.3.4阻尼对强迫振动的影响248

8.3.5一般形式的动荷载下的单自由度体系受迫振动249

8.4 多自由度体系自由振动251

8.4.1刚度法251

8.4.2柔度法255

8.4.3振型的正交性及其应用257

8.5多自由度体系简谐荷载下的受迫振动258

8.5.1刚度法258

8.5.2柔度法263

8.6振型分解法266

8.6.1无阻尼时的振型分解法266

8.6.2有阻尼时的振型分解法270

8.7频率的实用计算方法271

8.7.1能量法271

8.7.2等效质量法274

8.8结论与讨论275

8.8.1结论275

8.8.2几点讨论275

思考题276

习题277

第9章 影响线及其应用282

本章知识点282

9.1静力法作影响线282

9.2机动法作影响线288

9.3间接荷载下的影响线292

9.4桁架的影响线294

9.5影响线的应用299

9.5.1利用影响线求某一量值299

9.5.2利用影响线判断最不利荷载的位置300

9.5.3简支梁的绝对最大弯矩305

9.5.4简支梁的内力包络图308

9.6超静定结构的影响线308

9.6.1静力法作超静定结构的影响线309

9.6.2机动法作超静定结构的影响线309

思考题311

习题311

第10章 结构稳定及极限荷载计算的基本知识315

本章知识点315

10.1结构稳定计算315

10.1.1稳定问题分类315

10.1.2完善体系分支点失稳分析 举例318

10.1.3非完善体系极值点失稳分析举例322

10.1.4完善体系多自由度分支点失稳分析举例324

10.2结构的极限荷载325

10.2.1基本假定326

10.2.2基本概念326

10.2.3比例加载时极限荷载的求解328

10.3结论和讨论330

10.3.1结论330

10.3.2几点讨论331

思考题332

习题332