绪论1

0.1 结构力学的研究对象和研究内容1

0.1.1 研究对象1

0.1.2 研究内容2

0.1.3 结构力学与其他课程和结构设计的关系2

0.2 一些工程结构实例与计算简图2

0.3 学习建议6

第1章 体系的几何组成分析9

1.1 基本概念9

1.1.1 几何不变体系与几何可变体系9

1.1.2 自由度10

1.1.3 刚片和约束10

1.1.4 必要约束和多余约束12

1.1.5 静定结构和超静定结构 12

1.2 静定结构的组成规则13

1.2.1 静定结构组成规则13

1.2.2 几何组成分析举例 16

1.3 结论与讨论22

1.3.1 结论22

1.3.2 讨论22

思考题23

习题24

第2章 静定结构受力分析27

2.1 杆件内力分析回顾27

2.1.1 材料力学内容回顾27   

2.1.2 一些应熟记的单跨梁内力图28

2.1.3 结构力学与材料力学内力符号规定的异同29

2.2 静定结构的内力分析方法29

2.2.1 基本方法29

2.2.2 支座反力(或联系力、约束力)计算方法30

2.3 桁架受力分析32

2.3.1 桁架结构32

2.3.2 结点法求解桁架内力33

2.3.3 截面法41

2.3.4 联合法47

2.3.5 各类平面梁式桁架的比较48

2.4 三铰拱受力分析50

2.4.1 拱反力计算51

2.4.2 竖向荷载作用下等高拱内力计算公式53

2.4.3 合理拱轴线56

2.5 多跨静定梁受力分析59

2.5.1 基本与附属关系分析59

2.5.2 区段叠加法作弯矩图61

2.5.3 受力分析举例62

2.6 静定刚架受力分析65

2.6.1 单体刚架65

2.6.2 三铰刚架69

2.6.3 具有基本-附属关系的刚架71

2.7 静定组合结构受力分析73

2.7.1 受力特点73

2.7.2 分析举例73

2.8 静定结构性质77

2.8.1 静定结构解答唯一性77

2.8.2 导出的性质78

2.9 结论与讨论79

2.9.1 结论79

2.9.2 讨论79

思考题80

习题81

第3章 静定结构位移计算89

3.1 基本概念89

3.1.1 材料力学变形公式回顾89

3.1.2 广义位移和广义力89

3.1.3 变形体虚功原理90

3.2 荷载下位移计算公式92

3.2.1 单位荷载法推导位移计算公式93

3.2.2 按公式计算位移举例95

3.3 图乘法97

3.3.1 图乘法的公式推导97

3.3.2 位移计算举例99

3.4 其他外因下的位移计算104

3.4.1 公式推导105

3.4.2 举例107

3.5 互等定理111

3.5.1 功的互等定理111

3.5.2 位移互等定理112

3.5.3 反力互等定理113

3.5.4 反力位移互等定理114

3.6 结论与讨论114

3.6.1 本章结论114

3.6.2 几点讨论115

思考题116

习题117

第4章 力法121

4.1 基本概念121

4.1.1 力法基本思想121

4.1.2 力法解超静定结构的一般步骤125

4.2 力法解荷载作用下的超静定结构127

4.2.1 超静定梁和刚架127

4.2.2 超静定桁架135

4.2.3 超静定组合结构138

4.2.4 对称性利用140

4.3 力法解其他外因作用下的超静定结构145

4.3.1 支座移动作用146

4.3.2 温度改变作用149

4.4 超静定结构的位移计算和计算结果的校核151

4.5 结论与讨论156

4.5.1 结论156

4.5.2 讨论157

思考题157

习题158

第5章 位移法163

5.1 基本概念163

5.1.1 转角位移方程163

5.1.2 平衡方程法思想166

5.1.3 典型方程法思想168

5.1.4 基本未知量及基本结构170

5.1.5 典型方程法解题步骤171

5.2 位移法解超静定结构173

5.2.1 无侧移结构173

5.2.2 有侧移结构179

5.3 无侧移结构的弯矩分配法188

5.3.1 单结点弯矩分配法基本概念188

5.3.2 单结点弯矩分配举例191

5.3.3 多结点弯矩分配196

5.4 超静定结构特性199

5.5 结论与讨论199

5.5.1 结论199

5.5.2 讨论200

思考题200

习题201

第6章 影响线及其应用207

6.1 基本概念207

6.1.1 移动荷载与影响线207

6.1.2 内力影响线与内力图208

6.2 静力法作影响线208

6.2.1 单跨静定梁影响线208

6.2.2 经结点传荷的主梁影响线212

6.2.3 静定桁架影响线214

6.3 机动法作影响线216

6.3.1 基本思想216

6.3.2 静定梁和超静定梁影响线217

6.4 影响线的应用220

6.4.1 固定荷载220

6.4.2 确定最不利荷载位置221

6.4.3 简支梁的绝对最大弯矩228

6.4.4 内力包络图230

6.5 结论与讨论231

6.5.1 结论231

6.5.2 讨论232

思考题233

习题233

第7章 矩阵位移法239

7.1 概述239

7.2 单元刚度方程242

7.2.1 平面桁架单元刚度方程242

7.2.2 连续梁单元刚度方程243

7.2.3 不考虑轴向变形的平面弯曲单元刚度方程244

7.2.4 平面弯曲自由式单元刚度方程245

7.2.5 单元刚度矩阵的性质246

7.2.6 单元分析举例246

7.3 单元分析子程序248

7.4 坐标转换问题253

7.4.1 平面自由式单元位移、力的坐标转换253

7.4.2 平面自由式单元刚度方程的坐标转换254

7.4.3 平面桁架单元的坐标转换255

7.4.4 坐标转换程序段256

7.4.5 坐标转换举例258

7.5 整体分析260

7.5.1 连续梁的结构刚度方程261

7.5.2 平面刚架的结构刚度方程264

7.5.3 结构刚度方程集成子程序段268

7.5.4 结构刚度方程集成举例272

7.6 结构刚度和综合荷载元素速算法及单元内力计算274

7.6.1 结构刚度矩阵元素速算确定方法275

7.6.2 综合结点荷载元素的速算确定方法277

7.6.3 单元内力的计算 281

7.7 计算机分析282

7.7.1 主程序框图282

7.7.2 计算程序应用举例283

7.8 结论与讨论286

7.8.1 结论286

7.8.2 讨论287

思考题289

习题289

第8章 结构动力计算293

8.1 动力计算概要293

8.1.2 结构动力学的任务295

8.1.3 结构动力学的内容296

8.1.4 动力分析中体系的自由度296

8.2 动力体系运动方程的建立298

8.2.1 体系运动方程建立的方法298

8.2.2 单自由度体系运动方程建立举例299

8.2.3 两个自由度体系运动方程建立举例302

8.2.4 多自由度体系运动方程建立举例及一般形式307

8.3 单自由度体系自由振动分析的回顾和扩展311

8.3.1 自由振动分析主要内容的回顾311

8.3.2 确定体系阻尼比的一种方法314

8.4 单自由度体系的受迫振动316

8.4.1 简谐荷载作用下动力反应的回顾及扩展316

8.4.2 单自由度体系受迫振动的一般解320

8.4.3 几种常见荷载作用下的动力反应分析322

8.5 两自由度体系的振动分析325

8.5.1 运动方程的特解和通解325

8.5.2 频率和振型327

8.5.3 振型的正交性及其应用330

8.5.4 简谐荷载作用下无阻尼的受迫振动分析333

8.6 多自由度体系的振动分析338

8.6.1 无阻尼自由振动分析338

8.6.2 无阻尼受迫振动分析--振型分解法342

8.6.3 有阻尼受迫振动分析344

8.7 频率和振型的实用计算方法346

8.7.1 能量法求基频346

8.7.2 迭代法求频率和振型350

8.8 结论与讨论354

8.8.1 本章结论354

8.8.2 几点讨论357

思考题358

习题359

第9章 结构稳定及极限荷载计算的基本知识365

9.1 两类稳定问题概述365

9.1.1 工程结构的稳定问题 365

9.1.2 稳定问题分类366

9.2 两类稳定问题分析的方法及简例368

9.2.1 完善体系分支点失稳分析简例368

9.2.2 非完善体系极值点失稳分析简例373

9.2.3 完善体系多自由度分支点失稳分析简例 375

9.3 结构的极限荷载376

9.3.1 基本假定 377

9.3.2 基本概念 377

9.4 极限平衡法及比例加载时极限荷载的一些定理379

9.4.1 极限平衡法 379

9.4.2 比例加载时判定极限荷载的若干定理381

9.5 结论与讨论384

9.5.1 结论384

9.5.2 几点讨论385

思考题385

习题385

索引388

参考文献394