结构力学 上 第3版PDF电子书下载

1　绪论 1

1.1　结构和结构的分类 1

1.2　结构力学的任务与方法 3

1.2.1 结构力学课程与其他课程的关系 3

1.2.2　结构力学的任务和学习方法 3

1.3　结构的计算简图 4

1.3.1　计算简图及其选择原则 4

1.3.2　计算简图的简化要点 4

1.3.3　结构计算简图示例 7

1.4　杆件结构的分类 9

1.5　荷载的分类 11

本章小结 11

思考题 11

2　结构的几何组成分析 12

2.1　几何组成分析的目的、几何不变体系和几何可变体系 12

2.2 自由度和约束的概念 13

2.2.1 自由度 13

2.2.2　约束 13

2.2.3　约束代换和瞬铰 14

2.2.4　必要约束和多余约束 15

2.3　几何不变无多余约束的平面杆件体系的几何组成规则 15

2.3.1　一个点和一个刚片的连接 15

2.3.2　平面内两个刚片的连接 16

2.3.3　平面内三个刚片的连接 17

2.3.4　瞬变体系 18

2.4　几何组成分析举例 18

2.5　体系的计算自由度数公式 20

2.6　结构的几何组成和静定性的关系 20

本章小结 21

思考题 21

习题 22

3　静定梁 25

3.1　静定单跨梁的计算 25

3.1.1　杆件截面内力及正负号规定 25

3.1.2　杆件截面内力计算的方法——截面法 25

3.1.3　荷载与内力之间的微分关系 28

3.1.4 内力图的绘制 29

3.2　叠加法绘制直杆弯矩图 31

3.2.1 简支梁弯矩图的叠加方法 31

3.2.2　分段叠加法 32

3.3　简支斜梁的计算 33

3.4　静定多跨梁约束力的计算与几何组成 35

3.5　静定多跨梁内力图的绘制 36

本章小结 38

思考题 39

习题 39

4　静定刚架 42

4.1　静定平面刚架的几何组成及特点 42

4.2　静定刚架支座反力的计算 44

4.3　用截面法求静定刚架杆端截面内力 45

4.4　静定刚架内力图的绘制 49

4.4.1　静定刚架内力图绘制举例 49

4.4.2 静定刚架内力图的绘制要点 50

4.5　三铰刚架及多层多跨静定刚架的内力图 51

4.5.1 三铰刚架及多层多跨静定刚架内力图的绘制 51

4.5.2 刚架内力图的校核 53

4.6　静定空间刚架的计算 53

本章小结 54

思考题 55

习题 55

5　三铰拱 59

5.1　三铰拱的组成和类型 59

5.2　在竖向荷载作用下三铰拱的支座反力 60

5.3　在竖向荷载作用下三铰拱截面内力的计算公式 61

5.4　三铰拱的受力特性 65

5.5　三铰拱的合理轴线 65

5.5.1　在竖向荷载作用下三铰拱的合理拱轴 65

5.5.2　在沿径向均匀分布荷载作用下三铰拱的合理拱轴 66

5.6　悬索 67

本章小结 69

思考题 70

习题 70

6　静定桁架和组合结构 72

6.1　桁架的特点和组成分类 72

6.1.1 桁架计算简图的假设及内力特点 72

6.1.2　桁架按几何组成分类 73

6.1.3　桁架杆件轴力正负号规定及斜杆轴力的表示 74

6.2　结点法 74

6.3　截面法 77

6.4　结点法和截面法的联合应用 80

6.5　组合结构 81

6.5.1　组合结构的组成与型式 81

6.5.2　组合结构的计算 81

6.6　静定空间桁架 83

6.6.1 空间桁架的应用 83

6.6.2　空间桁架的几何组成 83

6.6.3 空间桁架的计算方法 84

本章小结 87

思考题 88

习题 88

7　静定结构总论 93

7.1　静定结构受力分析的方法 93

7.2　静定结构的一般性质 95

7.3　各种结构型式的受力特点 97

7.3.1　梁、拱、刚架和桁架的受力特点 97

7.3.2　梁式桁架的型式与受力特性 99

7.4　用零载法分析体系的几何可变性 101

本章小结 103

思考题 103

习题 103

8　影响线 105

8.1　影响线的概念 105

8.2　静力法作静定单跨梁影响线 106

8.2.1 简支梁的影响线 106

8.2.2　伸臂梁的影响线 108

8.3　结点荷载作用下梁的影响线 110

8.4　静力法作桁架的影响线 111

8.5　机动法作静定梁的影响线 113

8.5.1 刚体体系的虚功原理 113

8.5.2　机动法作影响线的原理和步骤 113

8.5.3　机动法作简支梁的影响线 114

8.5.4　机动法作静定多跨梁的影响线 115

8.6　影响线的应用 117

8.6.1　计算影响量值 117

8.6.2　可动均布荷载的最不利布置 118

8.6.3　移动荷载的最不利位置 118

8.7　公路、铁路的标准荷载制及换算荷载 123

8.7.1　公路、铁路的标准荷载制 123

8.7.2　换算荷载 123

8.8　简支梁的包络图和绝对最大弯矩 126

8.8.1 简支梁的包络图 126

8.8.2 简支梁的绝对最大弯矩 126

本章小结 128

思考题 129

习题 129

9　虚功原理和结构的位移计算 133

9.1　位移计算概述 133

9.2　虚功和虚功原理 134

9.2.1 虚功 134

9.2.2 刚体体系虚功原理的两种应用 135

9.2.3 变形体体系的虚功原理 139

9.3　单位荷载法计算位移和位移计算的一般公式 140

9.4　荷载作用下的位移计算 141

9.4.1　荷载作用下位移的计算公式及计算位移的步骤 141

9.4.2　各类结构的位移计算公式 141

9.4.3　荷载作用下位移计算举例 142

9.5 图乘法 145

9.5.1 图乘法的计算公式 145

9.5.2 图乘的分段和叠加 147

9.5.3 图乘法位移计算举例 148

9.6　温度作用时的位移计算 153

9.7　支座移动时的位移计算 154

9.8　线性变形体系的互等定理 156

9.8.1　功的互等定理 156

9.8.2　位移互等定理 156

9.8.3　反力互等定理 157

9.9　空间刚架的位移计算公式 157

本章小结 158

思考题 158

习题 160

10　力法 164

10.1　超静定结构和超静定次数 164

10.1.1　超静定结构 164

10.1.2　超静定次数的确定 164

10.2　力法的基本概念 166

10.2.1　力法的基本未知量和基本体系 166

10.2.2　力法的基本方程 166

10.3　力法方程的典型形式 168

10.3.1　两次超静定结构的力法方程 168

10.3.2　n次超静定结构的力法方程 170

10.4　超静定梁、刚架和排架 170

10.4.1　超静定梁和刚架 170

10.4.2　铰接排架 175

10.5　超静定桁架和组合结构 177

10.5.1　超静定桁架 177

10.5.2　超静定组合结构 178

10.6　对称结构的计算 180

10.6.1　结构和荷载的对称性 180

10.6.2　取对称基本体系计算 181

10.6.3　取半边结构计算 183

10.7　超静定拱 188

10.7.1　两铰拱计算 188

10.7.2　对称无铰拱计算 193

10.8　交叉梁系和超静定空间刚架 196

10.8.1　交叉梁系的计算 196

10.8.2 超静定空间刚架的计算 199

10.9　温度变化和支座移动时超静定结构的内力 200

10.9.1　温度变化时的内力计算 200

10.9.2 支座移动和支座为弹性支座时的内力计算 202

10.10　超静定结构的位移计算 206

10.11　超静定结构计算的校核 208

本章小结 210

思考题 211

习题 212

附录　习题答案 217

参考文献 222