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1 绪论1

1.1 结构力学的学科内容和教学要求1

1.1.1 研究对象1

1.1.2 课程任务和学习方法2

1.2 结构的计算简图和简化方法2

1.2.1 计算简图的概念2

1.2.2 简化原则2

1.2.3 简化要点3

1.3 平面杆件结构的形式与分类6

1.3.1 梁6

1.3.2 拱6

1.3.3 桁架7

1.3.4 刚架7

1.3.5 组合结构7

1.3.6 悬吊结构7

本章小结7

思考题8

2 平面杆件体系的几何组成分析9

2.1 基本概念9

2.1.1 平面杆件体系的分类9

2.1.2 刚片10

2.1.3 自由度10

2.1.4 约束11

2.1.5 瞬铰13

2.2 平面几何不变体系的组成规律14

2.2.1 一个点与一个刚片14

2.2.2 两个刚片15

2.2.3 三个刚片16

2.3 平面杆件体系的几何组成分析16

2.3.1 基本步骤16

2.3.2 应用实例17

2.3.3 静定结构和超静定结构21

2.4 体系自由度的计算21

本章小结24

思考题25

习题25

3 静定梁和静定刚架的受力分析28

3.1 单跨静定梁28

3.1.1 杆件截面内力及正负号规定28

3.1.2 用截面法求杆件指定截面内力29

3.1.3 利用微分关系作内力图29

3.1.4 用分段叠加法作弯矩图31

3.1.5 简支斜梁的计算33

3.2 多跨静定梁35

3.2.1 多跨静定梁的基本形式35

3.2.2 基本部分和附属部分35

3.2.3 多跨静定梁的计算36

3.3 静定平面刚架38

3.3.1 刚架的组成及特点38

3.3.2 刚架的类型39

3.3.3 刚架的计算40

3.3.4 刚架内力图的校核49

本章小结50

思考题50

习题51

4 静定拱和悬索结构的受力分析56

4.1 静定拱的组成和类型56

4.2 三铰拱反力和内力计算57

4.2.1 支座反力的计算57

4.2.2 内力的计算58

4.2.3 拱的内力图59

4.2.4 三铰拱的受力特性61

4.3 三铰拱的合理轴线61

4.3.1 在竖向荷载作用下三铰拱的合理拱轴61

4.3.2 在沿径向均匀分布荷载作用下三铰拱的合理拱轴63

4.3.3 在填土重力荷载作用下三铰拱的合理拱轴64

4.4 悬索结构65

4.4.1 悬索结构的基本概念65

4.4.2 单根悬索的近似计算66

本章小结70

思考题70

习题71

5 静定桁架和组合结构的受力分析72

5.1 桁架的受力性能和类型72

5.1.1 桁架受力性能72

5.1.2 计算简图73

5.1.3 桁架类型74

5.2 结点法74

5.2.1 基本原理75

5.2.2 结点平衡的特殊情况——零杆的判别77

5.3 截面法78

5.3.1 基本原理78

5.3.2 截面法与结点法的联合应用79

5.4 组合结构80

本章小结82

思考题82

习题82

6 静定结构的位移计算85

6.1 概述85

6.1.1 结构位移的种类85

6.1.2 结构位移产生的原因85

6.1.3 计算结构位移的目的85

6.2 变形体虚功原理86

6.2.1 刚体虚功原理86

6.2.2 变形体体系虚功原理的表述和说明86

6.2.3 杆件结构的虚功方程87

6.3 单位荷载法与位移计算公式88

6.3.1 平面杆件结构位移计算一般公式88

6.3.2 虚力状态的选择88

6.4 荷载作用下的位移计算89

6.4.1 荷载作用下的位移公式89

6.4.2 梁、刚架、桁架和曲梁算例90

6.5 图乘法94

6.5.1 图乘公式94

6.5.2 适用条件95

6.5.3 简单图形的面积公式和形心位置95

6.5.4 按简支梁叠加法理解和划分复杂面积95

6.5.5 算例分析96

6.6 支座移动时的位移计算99

6.7 温度改变时的位移计算100

6.8 线弹性变形体系的互等定理102

6.8.1 功的互等定理102

6.8.2 位移互等定理103

6.8.3 反力互等定理103

6.8.4 反力位移互等定理104

本章小结105

思考题105

习题106

7 力法109

7.1 超静定结构与超静定次数109

7.1.1 超静定结构的概念109

7.1.2 超静定次数和多余未知力的确定110

7.2 力法的基本原理112

7.2.1 力法的基本思路与原理112

7.2.2 力法的基本体系114

7.2.3 力法基本方程（典型方程）115

7.2.4 力法求解超静定结构的一般步骤与校核117

7.3 超静定梁、刚架和排架的力法计算119

7.3.1 超静定梁的计算120

7.3.2 超静定刚架的计算121

7.3.3 铰接排架的计算123

7.4 超静定桁架和组合结构的力法计算126

7.4.1 超静定桁架的计算126

7.4.2 超静定组合结构的计算127

7.5 超静定拱结构129

7.5.1 超静定拱的组成与类型129

7.5.2 超静定拱的计算129

7.6 结构对称性的利用133

7.6.1 结构和荷载的对称性134

7.6.2 取对称基本体系计算134

7.6.3 取半边结构计算137

7.7 支座位移时超静定结构的计算140

7.8 温度改变时超静定结构的计算143

本章小结145

思考题146

习题147

8 位移法152

8.1 概述152

8.2 位移法的基本概念152

8.3 等截面直杆的形常数和载常数154

8.3.1 杆端位移和杆端内力的正负号规定154

8.3.2 等截面直杆的刚度系数和固端力155

8.4 位移法的基本未知量和基本结构158

8.4.1 位移法的基本未知量158

8.4.2 位移法的基本结构159

8.5 位移法的典型方程160

8.5.1 位移法的典型方程的建立160

8.5.2 n个基本未知量的位移法典型方程161

8.5.3 位移法典型方程中的系数和自由项计算162

8.5.4 解联立方程组求基本未知量163

8.5.5 求最后内力并作内力图163

8.6 用典型方程法计算超静定结构163

8.6.1 典型方程法的计算步骤163

8.6.2 有一个独立结点角位移未知量的结构计算164

8.6.3 有一个结点线位移未知量的结构计算165

8.6.4 用位移法计算一般刚架166

8.6.5 用位移法求解支座位移作用下的超静定结构内力169

8.7 用平衡方程法计算超静定结构170

8.7.1 等截面直杆的转角位移方程171

8.7.2 平衡方程法解题步骤172

8.8 对称性的利用174

8.8.1 对称荷载作用下的对称刚架174

8.8.2 反对称荷载作用下的对称刚架175

8.8.3 非对称荷载作用下的对称刚架175

本章小结177

思考题178

习题178

9 力矩分配法和无剪力分配法181

9.1 力矩分配法基本概念181

9.1.1 转动刚度SAB182

9.1.2 分配系数183

9.1.3 传递系数184

9.2 单结点的力矩分配——基本运算186

9.3 多结点的力矩分配——渐进运算190

9.4 无剪力分配法202

9.4.1 无剪力分配法的应用条件202

9.4.2 固端弯矩203

9.4.3 转动刚度和传递系数204

9.4.4 无剪力分配法计算反对称荷载作用下的多层单跨对称刚架205

本章小结209

思考题209

习题210

10 影响线及其应用214

10.1 移动荷载及影响线的概念214

10.1.1 移动荷载及其对结构的作用214

10.1.2 影响线基本概念214

10.2 静力法作静定单跨梁影响线215

10.2.1 简支梁的影响线216

10.2.2 伸臂梁的影响线218

10.2.3 内力影响线与内力图的区别220

10.3 间接荷载作用下的影响线221

10.3.1 结点荷载作用下主梁的影响线221

10.3.2 静力法作桁架的影响线223

10.4 机动法作静定梁的影响线226

10.4.1 刚体体系的虚功原理226

10.4.2 机动法作影响线的原理和步骤227

10.4.3 机动法作简支梁的影响线228

10.4.4 机动法作静定多跨梁的影响线230

10.5 影响线的应用232

10.5.1 荷载位置固定时利用影响线求某量值232

10.5.2 利用影响线确定最不利荷载位置234

10.6 简支梁的包络图和绝对最大弯矩239

10.6.1 简支梁的包络图239

10.6.2 简支梁的绝对最大弯矩240

10.7 超静定梁的影响线242

10.7.1 用静力法绘制超静定梁影响线的原理242

10.7.2 用机动法绘制超静定梁影响线245

10.8 连续梁的最不利荷载分布及内力包络图249

10.8.1 连续梁的最不利荷载分布249

10.8.2 内力包络图250

本章小结252

思考题252

习题253

参考答案256

参考文献260