Contents

Chapter 1Overview

1.1Objectives and Tasks of Structural Mechanics

1.2Analytical Models of Structures

1.3Classification of  Structures

1.4Classification of Loads

Chapter 2Geometric Construction Analysis of Planer  System

2.1Basic Concepts in Geometric Construction Analysis

2.2Geometric Construction Rules of Planer Stable Systems

2.3Calculation of Degrees of Freedom in Planar Systems

2.4Statically Determinate Structures and Indeterminate Structures

EXERCISES

Chapter 3Force Analysis of Statically Determinate Structures

3.1Basic Concepts

3.2Statically Determinate Multiª²span Beam

3.3Rigid Frame

3.4Truss

3.5Threeª²Hinged Arch

3.6Mixed Structure

EXERCISES

Chapter 4Deformation Calculation of Statically Determinate Structure

4.1Introduction to Structural Deformation

4.2Principle of Virtual Work

4.3General Formula for Calculating Structural Deformation 

Caused by Loads

4.4Momentª²Area Method

4.5Deformation Calculation of Structurs  due to Support 

Movement and Temperature Change

4.6Reciprocal Theorem for Linear Elastic System

EXERCISES

Chapter 5Influence Lines

5.1The Concept of Influence Lines

5.2Construction of Influence Lines by Static Method

5.3Construction of Influence Lines Under Indirect Loads

5.4Construction of Influence Lines for Trusses

5.5Construction of Influence Lines by Virtual Displacement Method

5.6Application of Influence Line

5.7Internal Force Envelope and Absolute Maximum Bending Moment of 

Simply Supported Beams

EXERCISES

Chapter 6Force Method

6.1Overview of Statically Indeterminate Structures 

6.2Basic Concept of Force Method

6.3Canonical Equations of Force Method

6.4Examples of Force Method

6.5Calculation  Structures Under Support Movement 

and Temperature Changes

6.6Utilization of Symmetry 

6.7Deformation Calculation and  Internal Force  Verification 

6.8Characteristics of Statically Indeterminate Structures

6.9End  Forces of a Singleª²Span Statically Indeterminate Beams 

EXERCISES

Chapter 7Displacement Method

7.1Basic Concepts of Displacement Method

7.2Determination of Primary Unknowns

7.3Canonical Equations of Displacement Method 

7.4Examples of Displacement Method

EXERCISES

Chapter 8Matrix Displacement Method

8.1Introduction

8.2Member Stiffness Matrix

8.3Coordinate Transformation of Member Stiffness Matrix

8.4Global Stiffness Matrix

8.5Boundary Conditions and General Loading

8.6Examples

EXERCISES

Chapter 9Dynamic Calculation of Structures

9.1Overview 

9.2The Equation of Motion of Singleª²Degreeª²ofª²Freedom System

9.3Free Vibration of Singleª²Degreeª²ofª²Freedom Systems

9.4Forced Vibration of Singleª²Degreeª²ofª²Freedom Systems

9.5Free Vibration of Multiª²Degreeª²ofª²Freedom Systems

9.6Forced Vibration of a Multiª²Degreeª²ofª²Freedom System 

9.7Mode Decomposition Method

9.8Approximate Method for Structure Vibration 

Frequency Calculation

EXERCISES

Chapter 10Ultimate Load Analysis of Structures

10.1Overview

10.2Plastic Hinge Destruction Mechanism

10.3The Ultimate Load of a Single Span Statically 

Indeterminate Beam

10.4General Theorem of Proportional Loading

10.5Ultimate Load of a Continuous Beam

10.6Ultimate Load of Simple Rigid Frame

EXERCISES 

Chapter 11Stability of Structures

11.1Overview

11.2Static Method for Calculating Critical Loads

11.3Stability of Straight Bar with Equal Cross Section of 

Elastic Support

11.4Energy Method for Calculating Critical Load

11.5Stability of Variable Cross Section Compression Bar

11.6Influence of Shear Force on Critical Load

11.7Stability of the Combined Pressure Rod

EXERCISES

References