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1 绪论 1

1.1 结构的分类 1

1.1.1 梁 1

1.1.2 刚架 1

1.1.3 拱 1

1.1.4 桁架 1

1.1.5 组合结构 2

1.1.6 悬索结构 2

1.2 荷载的分类 2

1.2.1 按荷载作用的状况 2

1.2.2 按荷载作用的时间 2

1.2.3 按荷载对结构产生的动力效应 2

1.3 结构的计算简图 3

1.3.1 杆件的简化 3

1.3.2 结点的简化 3

1.3.3 支座的简化 3

1.4 结构力学的研究对象和任务 4

2 平面体系的几何组成分析 5

2.1 概述 5

2.2 平面体系的计算自由度 5

2.2.1 自由度 5

2.2.2 联系 6

2.2.3 体系的计算自由度 6

2.2.4 平面体系的计算自由度结果分析 7

2.3 几何不变体系的简单组成规则 8

2.3.1 三刚片规则 8

2.3.2 二元体规则 8

2.3.3 两刚片规则 9

2.4 瞬变体系 9

2.5 机动分析举例 10

2.6 几何构造与静定性的关系 12

习题 13

3 静定结构的内力分析 15

3.1 静力平衡 15

3.1.1 利用静力平衡求解支座反力 15

3.1.2 利用静力平衡求解杆件内力 18

3.2 静定梁 20

3.2.1 内力图 20

3.2.2 利用微分关系作内力图 20

3.2.3 叠加法作弯矩图 21

3.2.4 斜梁 26

3.2.5 多跨静定梁 27

3.3 静定平面刚架 31

3.3.1 刚架概述 31

3.3.2 刚架内力分析 31

3.3.3 少求或不求反力绘制弯矩图 36

3.4 三铰拱 39

3.4.1 拱结构概述 39

3.4.2 三铰拱的反力和内力计算 40

3.4.3 三铰拱的合理轴线 44

3.5 静定平面桁架及组合结构 46

3.5.1 桁架的概念 46

3.5.2 桁架的内力计算 48

3.5.3 静定组合结构 55

3.5.4 静定结构的特性 56

习题 57

4 静定结构的位移计算 63

4.1 结构位移的概念 63

4.1.1 结构位移 63

4.1.2 结构位移计算的目的 63

4.1.3 位移计算的有关假设 64

4.2 变形体系的虚功原理 64

4.2.1 虚功和刚体系虚功原理 64

4.2.2 变形体系虚功原理 64

4.3 结构位移计算的一般公式 67

4.3.1 结构位移的计算 67

4.3.2 单位荷载的设置 68

4.4 静定结构在荷载作用下的位移计算 69

4.5 图乘法 73

4.6 静定结构温度变化引起的位移计算 78

4.7 静定结构支座移动时的位移计算 81

4.8 线弹性结构的互等定理 82

4.8.1 虚功互等定理（也称功的互等定理） 82

4.8.2 位移互等定理 82

4.8.3 反力互等定理 83

4.8.4 反力位移互等定理 83

习题 84

5 力法 88

5.1 超静定结构概述 88

5.1.1 超静定结构的概念 88

5.1.2 超静定次数的确定 88

5.2 力法原理和力法方程 90

5.2.1 力法基本原理 90

5.2.2 力法典型方程 92

5.2.3 力法一般方程的建立 92

5.3 用力法计算超静定结构 93

5.3.1 超静定梁和刚架 93

5.3.2 超静定桁架和排架 96

5.3.3 超静定组合结构 101

5.4 对称性的利用 105

5.4.1 选取对称的基本结构 105

5.4.2 荷载分组 106

5.4.3 对称结构的内力 106

5.4.4 半结构的计算（半刚架法） 109

5.5 温度变化和支座移动时超静定结构的计算 111

5.5.1 温度变化时超静定结构的内力计算 111

5.5.2 支座移动时超静定结构的内力计算 113

5.6 超静定结构的位移计算和最后内力图的校核 115

5.6.1 超静定结构的位移计算 115

5.6.2 超静定结构最后内力图的校核 118

5.7 超静定结构的特性 120

习题 120

6 影响线及其应用 124

6.1 移动荷载和影响线的概念 124

6.2 用静力法作静定结构的影响线 124

6.2.1 单跨静定梁的影响线 124

6.2.2 多跨静定梁的影响线 125

6.2.3 间接荷载作用下的影响线 126

6.2.4 静定桁架的影响线 128

6.3 用机动法作静定结构的影响线 130

6.4 超静定结构的影响线 133

6.4.1 静力法 134

6.4.2 机动法 134

6.5 利用影响线求量值 135

6.5.1 集中荷载作用的情况 135

6.5.2 分布荷载作用的情况 136

6.6 最不利荷载位置的确定 137

6.6.1 集中荷载的情况 137

6.6.2 均布荷载的情况 139

6.7 简支梁的绝对最大弯矩 142

6.8 内力包络图 144

6.8.1 简支梁内力包络图 144

6.8.2 连续梁内力包络图 145

习题 147

7 位移法 151

7.1 基本概念 151

7.2 等截面直杆的转角位移方程 152

7.2.1 两端固定的单跨超静定梁 152

7.2.2 一端固定、另一端铰支的单跨超静定梁 154

7.2.3 一端固定、另一端定向支撑的单跨超静定梁 154

7.3 基本未知量数目的确定和基本结构 157

7.4 位移法典型方程及计算步骤 158

7.5 直接由平衡条件建立位移法基本方程 167

7.6 对称性的利用 168

习题 171

8 渐近法 173

8.1 概述 173

8.2 力矩分配法的基本原理 173

8.2.1 劲度系数和传递系数的概念 173

8.2.2 力矩分配法的基本原理 174

8.3 用力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架 177

8.4 无剪力分配法 183

8.4.1 无剪力分配法的计算方法 183

8.4.2 无剪力分配法应用推广 187

习题 189

9 矩阵位移法 192

9.1 概述 192

9.2 单元分析 192

9.2.1 结构离散化 192

9.2.2 在单元局部坐标中的单元刚度矩阵 193

9.3 在整体坐标中的单元刚度矩阵 197

9.4 整体分析 201

9.4.1 直接刚度法的原理 201

9.4.2 结构原始刚度矩阵的性质 204

9.4.3 举例 204

9.5 边界条件的处理 206

9.5.1 “划零置1”法 207

9.5.2 置大数法 208

9.5.3 先处理法 208

9.6 非结点荷载的处理 209

9.7 结构矩阵分析举例 213

习题 221

10 结构动力学 223

10.1 概述 223

10.1.1 结构动力计算的特点和目的 223

10.1.2 动荷载的种类 223

10.2 结构振动的自由度 224

10.3 单自由度体系的自由振动 225

10.3.1 单自由度体系自由振动的运动方程 225

10.3.2 单自由度体系的自由振动分析 227

10.4 单自由度体系在简谐荷载作用下的强迫振动 229

10.4.1 体系的运动方程 229

10.4.2 纯强迫振动分析 230

10.4.3 算例 231

10.5 阻尼对单自由度体系振动的影响 235

10.5.1 阻尼对单自由度体系自由振动的影响 236

10.5.2 阻尼对简谐荷载作用下强迫振动的影响 239

10.6 单自由度体系在任意荷载作用下的强迫振动 241

10.7 多自由度结构的自由振动 244

10.7.1 体系运动方程的建立 244

10.7.2 频率和主振型 247

10.8 多自由度体系在简谐荷载作用下的强迫振动 253

10.8.1 用柔度法求解平稳阶段的纯强迫振动 253

10.8.2 用刚度法求解平稳阶段的纯强迫振动 256

10.9 振型分解法 259

习题 262

11 结构的稳定性计算 266

11.1 结构稳定问题概述 266

11.1.1 结构的平衡状态 266

11.1.2 结构的失稳形式 266

11.2 结构稳定分析的静力法 268

11.2.1 有限自由度体系临界荷载计算 268

11.2.2 无限自由度体系临界荷载计算 271

11.3 结构稳定分析的能量法 276

11.3.1 有限自由度体系的临界荷载计算 276

11.3.2 限自由度体系的临界荷载计算 278

习题 282

参考答案 284

参考文献 291