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前言 1

第1篇 静力平衡 1

第1章 基本知识与物体的受力分析 1

1．1基本概念 1

1．1．1刚体 1

1．1．2力 1

1．2静力学公理 2

1．1．5荷载 2

1．1．4平衡 2

1．1．3力系 2

1．3约束与约束反力 4

1．3．1柔索约束 5

1．3．2光滑面约束 5

1．3．3铰链约束 5

1．3．4链杆约束 5

1．3．5固定铰支座 6

1．3．6可动铰支座 6

1．3．7固定端支痤 7

1．4物体的受力分析和受力图 9

小结 12

习题 13

第2章 平面汇交力系 15

2．1概述 15

2．2平面汇交力系合成的几何法 15

2．3平面汇交力系平衡的几何条件 17

2．4力的分解 18

2．5．1力在轴上的投影 19

2．5力在轴上的投影 合力投影定理 19

2．5．2合力投影定理 20

2．6平面汇交力系平衡的解析条件平衡方程 21

小结 24

习题 24

第3章 平面一般力系 27

3．1概述 27

3．2力对点之矩 合力矩定理 28

3．2．1力对点之矩 28

3．2．2合力矩定理 29

3．3．1力偶与力偶矩 30

3．3力偶及其特性 30

3．3．2力偶的性质 31

3．3．3平面力偶系的合成与平衡条件 31

3．4平面一般力系向作用面内一点简化 32

3．4．1力的平移定理 32

3．4．2平面一般力系向作用面内一点简化 33

3．5平面一般力系的平衡条件和平衡方程 34

3．6平面平行力系的平衡方程 37

3．7物体系统的平衡 静定和超静定问题的概念 39

3．8．1摩擦在工程实践中的重要性 42

3．8考虑摩擦力的平衡问题 42

3．8．2滑动摩擦 43

3．8．3摩擦角与自锁现象 45

3．8．4考虑摩擦时物体的平衡问题 46

小结 50

习题 52

第4章 空间力系 58

4．1概述 58

4．2力在空间直角坐标轴上的投影 59

4．3空间汇交力系的平衡 60

4．4力对点之矩与力对轴之矩 61

4．4．1力对点之矩的矢量表示法 61

4．4．2力对轴之矩 62

4．5空间一般力系的平衡 63

4．6物体的重心 65

4．6．1重心的概念 65

4．6．2求物体重心的一般公式 66

4．6．3均质物体的重心 67

4．6．5组合物体的重心 68

4．6．4对称物体的重心 68

小结 71

习题 72

第2篇 构件的强度、刚度和稳定性 76

第5章 基本知识与构件变形的基本形式 76

5．1基本任务 76

5．1．1强度要求 76

5．1．2刚度要求 76

5．1．3稳定性要求 77

5．2关于变形固体的概念 77

5．4构件变形的基本形式 78

5．3基本假设 78

小结 79

第6章 轴向拉伸和压缩 80

6．1轴向拉压杆横截面的内力 轴力图 80

6．2正应力 应力集中的概念 82

6．2．1截面上一点的应力 82

6．2．2正应力 82

6．2．3斜截面上的应力 83

6．2．4应力集中的概念 84

6．3轴向拉压杆的强度计算 85

6．4轴向拉压杆的变形计算 89

6．4．1线变形和线应变 89

6．4．2虎克定律 89

6．4．3拉（压）杆的轴向变形 89

6．4．4拉（压）杆的横向变形 90

6．5材料在拉伸、压缩时的力学性质 92

6．5．1试件简介 92

6．5．2材料在拉伸时的力学性质 93

6．5．3材料在压缩时的力学性质 96

6．6轴向拉压超静定问题 98

小结 101

习题 103

第7章 剪切和联结的实用计算 106

7．1剪切的概念及工程实例 106

7．2剪切的实用计算 107

7．3挤压的实用计算 108

小结 112

习题 113

第8章 扭转 115

8．1概述 115

8．2扭矩的计算及扭矩图 115

8．2．1传动轴上的外力偶矩 115

8．2．2扭矩及扭矩图 116

8．3薄壁圆筒扭转时横截面上的切应力 118

8．4切应力互等定律和剪切虎克定律 118

8．4．1切应力互等定律 118

8．5实心圆截面杆受扭时横截面上的应力及强度条件 119

8．5．1横截面上的应力 119

8．4．2剪切虎克定律 119

8．5．2强度条件 122

8．6等直圆杆的扭转变形、刚度条件和扭转超静定问题 123

8．6．1扭转变形 123

8．6．2刚度条件 124

8．6．3扭转超静定 125

小结 126

习题 128

9．1工程实际中的弯曲问题 131

第9章 梁的内力 131

9．2梁的计算简图 132

9．2．1结构简化 132

9．2．2支座简化 132

9．2．3梁的荷载 132

9．2．4支反力的计算 133

9．3梁的内力及其求法 133

9．3．1剪力和弯矩 133

9．3．2剪力与弯矩的正负号规定 133

9．3．3计算指定截面的剪力、弯矩值 134

9．4．2剪力图和弯矩图 136

9．4梁的内力图——剪力图和弯矩图 136

9．4．1剪力方程和弯矩方程 136

9．5弯矩、剪力与荷载集度间的关系 139

9．6叠加法作剪力图和弯矩图 143

小结 144

习题 145

10．1．1静矩 148

10．1．2形心 148

10．1静矩和形心 148

第10章 截面几何性质 148

10．2惯性矩和惯性积 150

10．2．1惯性矩 150

10．2．2惯性积 150

10．2．3惯性半径 150

10．3惯性矩和惯性积的平移轴和转轴公式 152

10．3．1平移轴公式 152

10．3．2组合截面惯性矩、惯性积的计算 153

10．3．3转轴公式 154

10．4主惯性轴和主惯性矩 155

小结 158

习题 159

第11章 梁的应力及强度计算 162

11．1梁纯弯曲时横截面上的正应力 162

11．2纯弯曲理论在横力弯曲中的推广 梁的正应力强度条件 165

11．2．1纯弯曲理论的推广 165

11．2．2梁的正应力强度条件 167

11．3梁的合理截面形状及变截面梁 168

11．3．1合理截面 168

11．4矩形截面梁的切应力 169

11．3．2变截面梁 169

11．5工字形截面梁及其他形状截面梁的切应力 171

11．5．1工字形截面梁 171

11．5．2圆形截面梁的切应力 172

11．5．3薄壁环形截面 173

11．6梁的切应力强度条件 174

小结 176

习题 176

12．1概述 180

12．2梁的挠曲线近似微分方程式 180

第12章 梁的变形 180

12．3二次积分法计算梁的变形 181

12．4叠加法计算梁的变形 185

12．5梁的刚度校核和提高梁刚度的措施 188

12．5．1梁的刚度校核 188

12．5．2提高梁刚度的措施 189

12．6简单超静定梁 191

小结 193

习题 194

13．1．1应力状态的概念 197

13．1．2研究应力状态的目的 197

第13章 应力状态和强度理论 197

13．1应力状态的概念 197

13．1．3研究的内容 198

13．2平面应力状态分析的解析法 198

13．2．1斜截面上的应力 198

13．2．2主应力与主平面 200

13．2．3切应力极值及其所在平面 200

13．3．3用应力圆求α面上的应力σa与τa 201

13．3．2应力圆的作法 201

13．3．1基本原理 201

13．3平面应力状态分析的图解法 201

13．3．4用应力圆求主应力、主平面及最大切应力 202

13．4梁的主应力迹线的概念 206

13．5空间应力状态简介 207

13．6广义虎克定律 208

13．6．1平面应力状态下的广义虎克定律 208

13．6．2空间应力状态下的广义虎克定律 209

13．7复杂应力状态下的弹性变形能和比能 210

13．7．1轴向拉（压）的弹性变形能和比能 210

13．6．3应力与体积应变的关系 210

13．7．2复杂应力状态下的比能 211

13．8强度理论 212

13．8．1强度理论的概念 212

13．8．2断裂准则——第一、第二强度理论 214

13．8．3屈服准则——第三、第四强度理论 215

13．8．4四个强度理论的适用范围 216

小结 220

习题 222

14．2两相互垂直平面内的弯曲——斜弯曲 225

第14章 组合变形的强度计算 225

14．1组合变形的概念 225

14．2．1正应力计算 226

14．2．2正应力强度条件 227

14．3拉伸（压缩）与弯曲的组合变形 229

14．4偏心拉伸（压缩） 231

14．4．1单向偏心拉伸（压缩）时的正应力计算 231

14．4．2双向偏心拉伸（压缩） 232

14．5弯曲与扭转的组合变形 234

小结 236

习题 237

第15章 压杆稳定 239

15．1概述 239

15．1．1稳定的概念 239

15．1．2压杆稳定性的概念 239

15．2压杆临界力的欧拉公式 240

15．2．1两端铰支压杆的临界力 240

15．2．2杆端约束不同的压杆临界力 241

15．3．1临界应力和柔度（长细比） 243

15．3欧拉公式的适用范围 临界应力总图 243

15．3．2欧拉公式的适用范围 244

15．3．3压杆的临界应力总图 245

15．4压杆的稳定计算 245

15．4．1实际压杆的稳定系数 245

15．4．2压杆的稳定计算 248

15．5提高压杆稳定性措施 252

15．5．1合理地选用材料 252

15．5．2适当降低柔度 252

小结 253

习题 254

第3篇 结构的内力分析与计算 256

第16章 结构的计算简图 256

16．1基本任务 256

16．2杆件结构的计算简图 257

16．2．1计算简图 257

16．2．2杆件结构的简化 257

16．2．3计算简图示例 260

16．3杆件结构的分类 261

小结 262

16．4荷载的分类 262

17．1几何组成分析的目的 263

17．2平面体系自由度的概念 263

第17章 平面体系的几何组成分析 263

17．3几何不变体系的组成规则 265

17．4几何组成分析的步骤和举例 267

17．5静定结构和超静定结构 269

小结 270

习题 270

18．1．1单跨静定梁 272

第18章 静定结构的内力分析 272

18．1静定梁 272

18．1．2多跨静定梁 275

18．2静定刚架 276

18．3三铰拱 279

18．4平面静定桁架 285

小结 291

习题 291

19．2功 虚功原理 296

第19章 静定结构的位移计算 296

19．1计算结构位移的目的 296

19．3计算结构位移的一般公式 298

19．4荷载作用下的位移计算 299

19．5图乘法 302

19．6支座移动时的位移计算 307

19．7弹性体系的几个互等定理 308

小结 310

习题 311

20．1超静定结构概述 315

第20章 力法 315

20．2力法的基本概念 316

20．3超静定次数的确定 318

20．4力法的典型方程 320

20．5力法计算举例 322

20．6对称性的利用 331

20．7超静定结构的位移计算和内力图的校核 336

20．8单跨超静定梁的杆端内力 338

习题 341

小结 341

第21章 位移法 346

21．1位移法的基本概念 346

21．2位移法的基本未知量数目 347

21．3用位移法计算刚架 348

21．4位移法的典型方程 358

小结 362

习题 362

22．1力矩分配法的基本概念 364

第22章 力矩分配法 364

22．2力矩分配法计算连续梁及无侧移刚架 368

22．3连续梁内力包络图的概念 375

22．4超静定结构总结 378

小结 379

习题 379

附录 382

附录A 主要符号表 382

附录B 型钢表 383

参考文献 393