结构分析 经典方法和矩阵方法的统一理论PDF电子书下载

目 录 1

第一章静不定结构分析介绍 1

1-1引言 1

1-2静不定性 1

1-3不定次数的表达式 6

23-11小结 46 7

1-5动不定性 9

1-4静不定结构分析的一般方法 9

1-6叠加原理 12

1-7小结 14

习题 14

第二章分析的力法 17

2-1引言 17

2-2方法说明 17

2-3柔度矩阵 18

2-4各种不同加载的分析 20

2-41节点处位移的效应：外界的效应 21

2-42坐标处位移的效应 22

2-5三力矩方程 27

2-6小结 30

习题 30

第三章分析的位移法 33

3-1引言 33

3-2方法说明 33

3-3刚度矩阵 36

3-4各种不同加载的分析 44

3-5外界效应的分析 45

3-6坐标处位移的效应 48

3-7小结 49

习题 49

第四章柔度矩阵和刚度矩阵 52

4-1引言 52

4-2柔度矩阵与刚度矩阵之间的关系 52

4-3力法或位移法的选择 54

4-4棱柱形梁的刚度矩阵 57

4-5刚度矩阵的缩聚 58

4-6柔度矩阵和刚度矩阵的特性 60

4-7小结 62

习题 62

第五章应变能和虚功 65

5-1引言 65

5-2位移的几何形状 65

5-3应变能 67

5-32由于弯矩产生的应变能 70

5-31由于轴向力产生的应变能 70

5-33由于剪力产生的应变能 72

5-34由于扭矩产生的应变能 72

5-35总应变能 73

5-4余能和余功 73

5-5虚功原理 74

5-6单位荷载定理和单位位移定理 75

5-7虚功变换 76

5-8小结 78

第六章虚功法及其对桁架的应用 79

6-1引言 79

6-2用虚功进行位移求算 79

6-3静不定结构的位移 80

6-4借虚功法求算位移时其积分的计算 82

6-5桁架挠度 84

6-6应用矩阵代数求桁架的挠度 86

6-7小结 88

习题 88

7-1引言 90

7-2等效节点荷载 90

第七章虚功法的进一步应用 90

7-3梁和框架的挠度 91

7-4应用矩阵代数求梁和框架的挠度 97

7-5装配结构的柔度矩阵 102

7-6小结 104

习题 104

第八章重要的能量定理 106

8-1引言 106

8-2毕特和马克斯威尔定理 106

8-3毕特定理对于力和位移的变换的应用 107

8-4刚度矩阵的变换和柔度矩阵的变换 111

8-5装配结构的刚度矩阵 113

8-6恩塞尔协调定理 115

8-7卡斯提格里阿诺协调定理 117

8-8借余能计算位移 118

8-9卡斯提格里阿诺定理 118

8-10势能 120

8-11小结 122

习题 122

第九章用特殊方法求弹性结构的位移 125

9-1引言 125

9-2图解确定平面桁架的挠度 125

9-3梁弯曲时的挠度微分方程 127

9-4力矩－面积定理 129

9-5弹性荷重法 131

9-51等效集中荷载 134

9-6有限差分法 137

9-7借传里叶级数表示挠度 138

9-8借带有不定参数的级数表示挠度 140

9-9小结 144

习题 145

第十章力法的应用：柱比法 149

10-1引言 149

10-2弹性中心和比拟柱 149

10-21非对称构架 153

10-3放松结构的选择 154

10-4平面框架的端点刚度 157

10-41端点转动 158

10-42端点平动 158

10-43端点力 159

10-5带有特殊端点条件的构架的刚度矩阵 161

10-44强迫位移 161

10-6直杆的端点刚度 162

10-7拱内轴向力效应的修正 166

10-8小结 167

习题 167

第十一章位移法的应用：角变位移法和力矩分配法 170

11-1引言 170

11-2符号和正负号规则 170

11-3直杆的角变位移方程 171

11-4平衡方程 172

11-5力矩分配的过程 177

11-6对于无节点平动的平面框架的力矩分配过程 180

11-7修正的端旋转刚度 181

11-8修正的固端力矩 184

11-9小结 188

12-2关于有节点平动的平面框架的一般方法 189

12-1引言 189

第十二章有侧移的力矩分配：多层框架和多跨框架 189

12-3无剪力力矩分配 194

12-4连续侧移修正法 200

12-5替代框架法 202

12-6倍数原理 205

12-7具有任一刚度模型的替代框架的应用 206

12-8小结 208

习题 208

第十三章梁、框架和格栅的影响线 214

13-1引言 214

13-2影响线的概念和应用 214

13-3牟勒尔－贝里斯劳原理 215

13-31求影响线的过程 217

13-4间接加载的修正 219

13-5具有固端的梁的影响线 220

13-6平面框架的影响线 223

13-7格栅的影响线 226

13-8小结 234

14-3拱的影响线 235

14-2一般叠加方程 235

14-1引言 235

第十四章拱、桁架和预应力混凝土杆件的影响线 235

14-4桁架的影响线 238

14-5预应力力矩影响系数 241

14-6诸影响线之间的关系 244

14-7框架和梁的预应力力矩影响系数 245

14-8格栅的预应力力矩影响系数 247

14-9小结 248

习题 249

15-2长度变化的效应 253

15-1引言 253

第十五章轴向力的效应 253

15-31用力矩分配计算的步骤 255

15-3桁架中的次力矩 255

15-32弦的相对转动 256

15-4承受轴向力的棱柱形杆的刚度 259

15-41轴向压力的效应 260

15-42轴向拉力的效应 265

15-43综合论述 265

15-5承受轴向力的棱柱形杆的修正端旋转刚度 266

15-6承受轴向力的棱柱形杆的固端力矩 267

15-61均布荷载 267

15-62集中荷载 268

15-7承受轴向力的棱柱形杆的修正固端力矩 269

15-8框架的弹性稳定性 272

15-9用力矩分配计算框架的屈曲荷载 276

15-10小结 278

习题 279

第十六章剪力墙结构分析 282

16-1引言 282

16-2剪力墙单元的刚度 283

16-3带有刚端部分的梁的刚度矩阵 285

16-4带有剪力墙的平面框架的分析 286

16-5建筑物按平面结构的简化近似分析 289

16-51柱和梁均相同的特定情况 290

16-6带孔的剪力墙 295

16-7三维分析 296

16-71一层结构 296

16-72多层结构 301

16-8小结 306

习题 306

第十七章有限差分法 309

17-1引言 309

17-2导数用有限差分的表示方法 309

17-21有限差分方程中的误差 311

17-3静定梁中的弯矩和挠度 312

17-4梁挠度与作用荷载之间的有限差分关系式 314

17-41截面突变的梁 317

17-42边界条件 318

17-5梁的挠度与应力合力或与反力之间的有限差分关系式 318

17-6弹性地基上的梁 321

17-7轴对称的圆柱壳 322

17-8圆锥壳和球形壳 325

17-9铰端柱的屈曲荷载 327

17-10约束端柱的屈曲荷载 330

17-11小结 332

习题 333

第十八章用有限差分进行板的分析 336

18-1引言 336

18-2偏导数用有限差分的表示方法 336

18-3承受平面力的板的控制微分方程 338

18-4爱里应力函数 339

18-5承受平面力的板的有限差分方程 340

18-51板边界处应力函数的值 342

18-6受弯板的控制微分方程 345

18-7受弯板上内部结点处的有限差分方程 347

18-8受弯板的边界条件 347

18-9受弯板的分析 351

18-91加劲板 353

18-10薄板的屈曲 355

18-11小结 358

习题 358

第十九章用有限差分求影响系数 360

19-1引言 360

19-2等效刚度矩阵与刚度矩阵之间的比较 360

19-3应力合力的影响系数 364

19-4等效刚度矩阵的变换 368

19-5应用有限差分推导诸单元刚度矩阵和诸固端力的位移法 369

19-6小结 371

习题 371

20-2有限单元计算步骤 374

20-1引言 374

第二十章有限单元法 374

20-3位移函数的选定 375

20-4通过总势能的极小化列出刚度矩阵 376

20-5三角形单元：承受平面力的板 379

20-51位移函数 379

20-52应变 382

20-53应力 383

20-54刚度矩阵 384

20-56结点力的物理解释和刚度矩阵的另一种推导 385

20-55相容荷载向量 385

20-6梁单元 389

20-7矩形单元：受弯板 391

20-8弹性板分析的有限条带法 399

20-81过程 400

20-82基本函数 406

20-83简支条带 407

20-9小结 412

习题 412

21-2极限力矩 414

21-1引言 414

第二十一章连续梁和框架的塑性分析 414

21-3简支梁的塑性状态 415

21-4固端梁和连续梁的极限强度 417

21-5矩形门架 419

21-51分布荷载下塑性铰的定位 420

21-6基本机构的组合 423

21-7带有斜杆的框架 424

21-8轴向力对塑性力矩能力的影响 425

21-9剪力对塑性力矩能力的影响 426

21-10小结 427

习题 427

22-1 引言 429

22-2屈服线理论的基础 429

第二十二章板的屈服线法和条带法 429

22-21表示的惯例 430

22-22沿两个垂直方向相等布置钢筋的极的极限力矩 431

22-3能量法 432

22-4正交各向异性板 433

22-5板各部分的平衡 436

22-51结点力 436

22-6平衡法 438

22-7不规则板 441

22-8条带法 443

22-9分带钢筋的应用 445

22-10小结 446

习题 448

第二十三章结构动力学 450

23-1引言 450

23-2坐标和集中的质量 450

23-3相容质量矩阵 452

23-4一个自由度系统的无阻尼自由振动 453

23-5一个自由度无阻尼系统的反应 455

23-51特殊情况：谐和力 455

23-52一般情况：任意扰动力 456

23-6一个自由度系统的粘滞阻尼振动 457

23-61自由、粘滞阻尼振动 457

23-62谐和强迫、粘滞阻尼振动 459

23-63对任意扰动力的反应 460

23-7多自由度系统的无阻尼自由振动 461

23-8固有振型的正交性 463

23-9正态坐标 464

23-10结构对地震的反 应 466

习题 468

第二十四章计算方法 470

24-1 引言 470

24-2数据准备 470

24-3各别刚度矩阵和变换矩阵的计算 472

24-4刚度矩阵的装配 475

24-41借联络矩阵进行装配 475

24-42借观察进行装配 478

24-5规定位移条件的引入 480

24-6联立方程的求解 482

24-7内力的计算 485

24-8构架结构的塑性分析 486

24-81由于塑性铰产生引起杆件刚度的修改 487

24-82逐步过程 488

24-9小结 491

A-1引言 492

A-2定义 492

附录A矩阵代数 492

A-3矩阵的转置 493

A-4矩阵的加法和减法 494

A-5矩阵的乘法 494

A-6分块矩阵 495

A-7矩阵的求逆 496

A-8行列式 498

A-9联立线性方程的求解 500

A-10特征值 504

习题 505

附录B棱柱形杆的位移 510

附录C棱柱形杆的固端力 512

附录D 棱柱形杆由于端点位移引起的端点力 514

附录E 由于支承处单位位移所引起连续梁各支承处的反力和弯矩 515

附录F 几何图形的面积和形心 522

附录G 扭转常数？ 523

附录H 积分∫Mu Mdl的值 525

附录I EI为常数的简支梁承受单位端力矩时的挠度 526

附录J 柱比法中一些常用的平面面积的几何特性 527

习题答案 528