结构力学 第4版PDF电子书下载

1 绪论 1

1.1 结构力学的研究对象和任务 1

1.2 结构的计算简图 3

1.2.1 确定计算简图的原则 3

1.2.2 平面杆件结构的简化 3

1.2.3 结构计算简图示例 6

1.3 平面杆件结构和荷载的分类 8

1.3.1 平面杆件结构的分类 8

1.3.2 荷载的分类 9

1.4 结构力学的学习方法 10

1.4.1 结构力学的一般分析方法 10

1.4.2 结构力学基本解题思路 10

1.4.3 结构力学的学习方法 11

本章小结 12

2 平面体系的几何组成分析 13

2.1 概述 13

2.1.1 几何组成分析的目的 13

2.1.2 几个重要概念 14

2.2 几何不变体系组成规则及体系分析举例 18

2.2.1 几何不变体系的组成规则 18

2.2.2 体系几何组成分析举例 20

2.2.3 几何组成分析中应注意的事项 23

本章小结 23

思考题 24

习题 24

3 静定结构的内力计算 27

3.1 静定结构概述 27

3.2 静定梁 28

3.2.1 单跨静定梁 28

3.2.2 多跨静定梁 35

3.3 静定平面刚架 38

3.3.1 刚架的特征 38

3.3.2 静定平面刚架的类型 40

3.3.3 静定平面刚架的内力分析 40

3.3.4 刚架内力图的另一作法 47

3.4 三铰拱 49

3.4.1 概述 49

3.4.2 三铰拱的内力分析 50

3.4.3 三铰拱的合理拱轴 54

3.5 静定平面桁架 56

3.5.1 概述 56

3.5.2 静定平面桁架的内力计算 58

3.5.3 几种常用桁架受力性能的比较 66

3.6 静定组合结构 69

3.7 静定结构的特性 71

本章小结 73

思考题 74

习题 75

4 静定结构的位移计算 82

4.1 概述 82

4.1.1 杆系结构的位移 82

4.1.2 计算位移的目的 83

4.2 虚功原理 83

4.2.1 虚功的概念 83

4.2.2 虚功原理 84

4.3 结构位移计算的一般公式 87

4.4 静定结构在荷载作用下的位移计算 89

4.5 图乘法 92

4.6 静定结构由于支座位移、温度改变所引起的位移 97

4.6.1 由于支座位移所引起的位移 97

4.6.2 由于温度改变所引起的位移 98

4.7 线性变形体系的互等定理 100

4.7.1 功的互等定理 100

4.7.2 位移互等定理 101

4.7.3 反力互等定理 102

本章小结 103

思考题 104

习题 104

5 影响线 109

5.1 影响线的概念 109

5.2 用静力法作静定梁的影响线 110

5.2.1 反力影响线 110

5.2.2 剪力影响线 111

5.2.3 弯矩影响线 112

5.3 用机动法作静定梁的影响线 114

5.4 影响线的应用 115

5.4.1 求各种荷载作用下的影响线 116

5.4.2 最不利荷载位置的确定 117

5.5 简支梁的内力包络图和绝对最大弯矩 121

5.5.1 简支梁的内力包络图 121

5.5.2 简支梁的绝对最大弯矩 121

本章小结 125

思考题 126

习题 126

6 静定结构分析方法总论 129

6.1 静定结构的特点 129

6.2 静定结构的分析方法 130

6.2.1 力的研究 130

6.2.2 结构变形或位移的研究 133

6.2.3 力与变形的物理关系，结构在各种外因作用下的位移计算 135

6.3 结构静力分析方法总述 137

7 力法 138

7.1 超静定结构的概念 138

7.2 力法的基本原理 139

7.2.1 力法的基本结构 139

7.2.2 力法的基本未知量 139

7.2.3 力法的基本方程 139

7.3 超静定次数的确定与基本结构 141

7.4 力法典型方程 143

7.5 力法的计算步骤和举例 145

7.5.1 超静定刚架 146

7.5.2 超静定桁架 148

7.5.3 超静定组合结构 150

7.5.4 铰接排架 151

7.5.5 两铰拱的计算 153

7.6 超静定结构的位移计算 155

7.7 超静定结构最后内力图的校核 156

7.7.1 平衡条件的校核 157

7.7.2 位移条件的校核 157

7.8 对称性的利用 159

7.8.1 选取对称的基本结构 159

7.8.2 荷载分组 161

7.9 温度改变时超静定结构的计算 166

7.10 支座位移时超静定结构的计算 169

7.11 超静定结构的特性 172

本章小结 173

思考题 174

习题 174

8 位移法 180

8.1 位移法的基本概念 180

8.1.1 概述 180

8.1.2 位移法的基本思路 180

8.2 位移法的基本未知量及基本结构 182

8.2.1 基本未知量的确定 182

8.2.2 位移法的基本结构 183

8.3 等截面直杆的计算 184

8.3.1 固端力 184

8.3.2 刚度方程 184

8.3.3 等截面杆转角位移方程 188

8.4 位移法典型方程 189

8.5 用位移法计算连续梁和无侧移刚架 193

8.6 用位移法计算有侧移刚架 196

8.7 用剪力分配法计算等高铰接排架 201

8.7.1 柱顶有水平集中荷载作用的计算 201

8.7.2 柱间有水平荷载作用的计算 203

8.7.3 单阶变截面柱排架计算 204

8.8 对称性的利用 204

8.8.1 奇数跨对称结构 204

8.8.2 偶数跨对称结构 205

8.8.3 对称结构简化举例 206

本章小结 208

思考题 208

习题 209

9 力矩分配法及连续梁的影响线 212

9.1 力矩分配法的概念 212

9.1.1 名词解释 212

9.1.2 力矩分配法的基本概念 214

9.2 用力矩分配法计算多结点连续梁和无侧移刚架 219

9.3 连续梁影响线及内力包络图 225

9.3.1 用机动法绘制连续梁影响线的轮廓 225

9.3.2 连续梁的内力包络图 228

本章小结 230

思考题 231

习题 231

10 矩阵位移法 234

10.1 概述 234

10.2 局部坐标系下的单元刚度矩阵 235

10.2.1 结构的离散化 235

10.2.2 杆端力与杆端位移之间的关系式 235

10.3 整体坐标下的单元刚度矩阵 239

10.4 用先处理法建立结构刚度矩阵 242

10.5 非结点荷载的处理、等效结点荷载 251

本章小结 256

思考题 257

习题 257

11 结构的动力计算 259

11.1 概述 259

11.1.1 结构动力计算的特点和任务 259

11.1.2 动力荷载的分类及体系振动自由度 259

11.2 单自由度体系的自由振动 261

11.3 单自由度体系的强迫振动 265

11.4 阻尼对单自由度体系振动的影响 269

11.5 多自由度体系的自由振动 274

11.5.1 列动力平衡方程（刚度法） 275

11.5.2 列位移方程（柔度法） 276

11.5.3 两种方法间的关系及使用选择 276

11.5.4 柔度法建立的微分方程的解 277

11.5.5 刚度法建立的微分方程的解 278

11.6 多自由度体系在简谐荷载作用下的强迫振动 281

本章小结 284

思考题 284

习题 285

附录A 矩阵位移法的电算程序及其应用 288

A.1 程序编制的一般原理与方法 288

A.1.1 概述 288

A.1.2 数据的输入 288

A.1.3 单元定位向量与结构刚度矩阵的存储 289

A.1.4 结构刚度方程的求解 291

A.2 框图设计 292

A.2.1 总框图 292

A.2.2 程序标识符 293

A.2.3 子框图 294

A.3 源程序 306

A.4 程序应用举例 313

A.4.1 上机计算步骤 313

A.4.2 输出结果说明 314

A.4.3 计算举例 314

习题 319

附录B ANSYS结构分析软件介绍 321

B.1 概述 321

B.2 运行环境 321

B.3 使用有限元结构分析软件的一股步骤 321

B.4 ANSYS结构分析软件介绍 322

B.4.1 ANSYS的基本组成 322

B.4.2 ANSYS的基本功能 323

B.4.3 ANSYS典型分析过程 323

部分习题参考答案 325

参考文献 330