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引论1

0-1　土木工程与力学1

0-2　土木工程力学的发展简史2

0-3　土木工程力学课程的任务2

0-4　土木工程力学分析和解决问题的基本思路与方法3

0-5　学习土木工程力学的核心是培养力学素质3

基础篇5

第一章　力和力偶5

1-1　力5

1-1-1　力的概念5

1-1-2　作用力与反作用力5

1-1-3　力的效应7

1-1-4　力与力系的等效7

1-2　力的投影8

1-2-1　力在直角坐标轴上的投影8

1-2-2　合力投影定理10

1-3　力矩11

1-3-1　力对点之矩11

1-3-2　合力矩定理13

1-4　力偶14

1-4-1　力偶和力偶矩14

1-4-2　力偶的性质14

1-4-3　平面力偶系的合成15

1-4-4　力向一点平移的结果16

1-5　力作用下杆件的基本变形17

1-5-1　杆件的几何特性18

1-5-2　力作用下杆件的基本变形18

第二章　力学模型20

2-1　力学模型的概念20

2-1-1　力学模型的建立20

2-1-2　力学模型的分类20

2-2　力学理论模型21

2-2-1　受力物体的模型21

2-2-2　受力的模型22

2-3　力学计算模型22

2-3-1　结构的平面简化22

2-3-2　杆件的简化23

2-3-3　结点的简化23

2-3-4　支座的简化24

2-3-5　荷载的简化24

2-3-6　选取力学计算简图的原则和实例24

结构篇27

第三章　结构分析基础27

3-1　结构的平衡分析27

3-1-1　结构平衡的概念27

3-1-2　整体平衡和局部平衡27

3-1-3　力系平衡的基本原理——二力平衡27

3-1-4　平面力偶系的平衡28

3-2　结构的约束分析30

3-2-1　结构约束的概念30

3-2-2　约束的类型30

3-3　结构受力分析33

3-3-1　受力分析的方法33

3-3-2　受力分析的步骤33

3-3-3　单个物体的受力分析33

3-3-4　简单结构的受力分析34

3-4　结构的几何组成分析37

3-4-1 几何组成分析的目的37

3-4-2　几何不变体系的简单组成规则38

3-4-3　瞬变体系的简单介绍38

3-4-4　几何组成分析方法39

3-4-5　静定结构和超静定结构40

第四章　结构约束力计算43

4-1　静力平衡方程43

4-1-1　力系平衡的数学表达——静力平衡方程43

4-1-2　平面受力的特殊情况及其平衡方程44

4-1-3　空间受力平衡方程的简介45

4-1-4　静力平衡方程数与结构静定性的关系46

4-2　简单构件的约束力计算48

4-2-1　简单构件约束力计算的方法48

4-2-2　梁和柱的约束力计算48

4-3　静定结构约束力计算52

4-3-1　平面杆件结构的分类52

4-3-2　静定结构约束力求解的一般原则53

4-3-3　多跨静定梁的约束力计算54

4-3-4　平面桁架的约束力计算55

4-3-5　静定平面刚架的约束力计算56

4-3-6　三铰拱的约束力计算57

第五章　杆件和结构的内力计算61

5-1　杆件和结构的内力61

5-1-1　内力的概念61

5-1-2　计算内力的基本方法61

5-1-3　内力的分量62

5-1-4　内力分量的正负号规定62

5-1-5　杆件内力的变化和内力控制截面63

5-2　柱的内力和轴力图63

5-2-1　柱和轴向拉（压）杆的内力63

5-2-2　轴力图64

5-3　梁的内力与剪力图、弯矩图66

5-3-1　梁与平面弯曲66

5-3-2　梁的剪力和弯矩67

5-3-3　梁的内力图——剪力图和弯矩图69

5-4　绘制梁内力图的常用方法71

5-4-1　控制面法作梁的内力图71

5-4-2　叠加法作梁的内力图75

5-5　静定结构的内力分析方法82

5-5-1　静定结构内力分析方法82

5-5-2　受弯结构作内力图的顺序82

5-6　静定多跨梁的内力图83

5-7　静定平面刚架的内力和内力图86

5-7-1　刚架的特点86

5-7-2　刚架中各杆的杆端内力87

5-7-3　刚架的内力图88

5-8　静定平面珩架的内力计算93

5-8-1　桁架的特点93

5-8-2　静定平面桁架内力计算的方法和原则94

5-8-3　静定平面桁架的内力计算96

5-9　三铰拱的内力计算简介101

5-9-1　三铰拱的内力计算简介101

5-9-2　三铰拱的合理拱轴线103

5-10　静定结构的性质105

第六章　材料的力学性能和杆件的失效107

6-1　轴向荷载作用下材料的力学性能107

6-1-1　材料的轴向拉伸试验108

6-1-2　正应力和正应变108

6-1-3　应力-应变曲线109

6-1-4　胡克定律111

6-1-5　材料失效的两种形式111

6-1-6　塑性材料和脆性材料不同性能的比较113

6-2　构件的失效及其分类114

6-2-1　构件失效的概念114

6-2-2　构件失效的种类114

第七章　应力、强度失效和强度条件116

7-1　强度失效和强度条件116

7-1-1　强度失效、极限应力116

7-1-2　许用应力、安全因数116

7-2　截面的几何性质117

7-2-1　截面的形心、组合截面形心118

7-2-2　截面二次矩121

7-2-3　平行移轴定理121

7-2-4　组合图形的截面二次矩122

7-2-5　惯性半径123

7-3　基本变形时构件中的应力125

7-3-1　切应力和切应变125

7-3-2　基本变形时的应力分布127

7-3-3　基本变形时的应力公式及其适用条件130

7-3-4　弯曲正应力与弯曲切应力的比较135

7-3-5　弯曲截面系数135

7-4　基本变形时的强度条件138

7-4-1　轴向拉（压）杆的强度条件和强度计算138

7-4-2　剪切、挤压时的强度条件140

7-4-3　梁的正应力强度条件和强度计算142

7-4-4　梁的切应力强度条件介绍145

7-5　主应力147

7-6　提高梁抗弯强度的途径149

7-6-1　选择合理的截面149

7-6-2　合理安排梁的受力分布150

7-6-3　采用变截面梁150

7-7　组合变形的强度计算151

7-7-1　组合变形的概念和举例151

7-7-2　组合变形强度计算的思路152

7-7-3　偏心受压152

第八章　杆件的变形、刚度失效和刚度条件158

8-1　轴向拉（压）变形158

8-1-1　利用胡克定律计算变形158

8-1-2　轴向拉（压）的刚度条件160

8-2　梁弯曲时的变形161

8-2-1　挠度和转角162

8-2-2　各种梁在不同荷载作用下的变形162

8-2-3　叠加法求梁的挠度163

8-2-4　梁的刚度校核164

8-2-5　提高梁的刚度的措施165

8-3　静定结构在荷载作用下的位移计算167

8-3-1　结构位移的概念167

8-3-2　结构位移计算的目的167

8-3-3　变形体的虚功原理167

8-3-4　单位荷载法168

8-3-5　图乘法169

第九章　压杆屈曲失效和稳定条件176

9-1　压杆的屈曲失效176

9-1-1　压杆的屈曲失效176

9-1-2　三类压杆的不同失效形式177

9-2　压杆的临界荷载177

9-2-1　压杆稳定的概念177

9-2-2　三类杆的临界荷载178

9-2-3　杆端约束对临界荷载的影响180

9-2-4　柔度的概念181

9-3　压杆的稳定条件和实用计算184

9-3-1　压杆的稳定条件184

9-3-2　安全因数和折减因数法184

9-4　提高压杆稳定性的措施187

第十章　超静定结构的解法190

10-1　超静定结构的主要特征190

10-1-1　超静定结构的主要特征190

10-1-2　超静定结构的类型191

10-1-3　超静定次数的确定192

10-2　力法的基本原理196

10-3　用力法计算超静定刚架199

10-4　对称性利用简介203

非常规荷载篇210

第十一章 动力荷载对构件的影响分析210

11-1　匀加速直线运动构件的应力210

11-1-1　惯性力的概念210

11-1-2　达朗贝尔原理与“动静法”211

11-1-3　作匀加速直线运动构件内的动应力211

11-1-4　匀速前进吊车突然刹车时吊绳内的动应力214

11-2　构件受冲击时的应力214

11-2-1 自由落体冲击215

11-2-2　起吊重物匀速下降时吊车突然刹车的冲击216

11-2-3　提高构件抗冲击能力的措施216

第十二章 移动荷载对构件的影响分析218

12-1　移动荷载和影响线218

12-2　影响线作法220

12-2-1　简支梁支座约束力的影响线220

12-2-2　简支梁指定截面弯矩的影响线220

12-2-3　简支梁指定截面剪力的影响线222

12-2-4　机动法作连续梁的影响线222

12-3　影响线的应用224

12-3-1　利用影响线求固定荷载作用的量值224

12-3-2　利用影响线确定荷载最不利分布和位置227

12-4　简支梁的内力包络图和绝对最大弯矩228

12-4-1　简支梁内力包络图的概念228

12-4-2　简支梁内力包络图的作法229

12-4-3　绝对最大弯矩的概念229

12-5　连续梁的最不利荷载组合231

12-5-1　荷载组合的概念231

12-5-2　最不利荷载组合概念232

12-5-3　最不利荷载组合的方法简介232

型钢规格表234

练习参考答案243

主要参考文献249