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绪论 1

0.0.1 建筑力学研究的对象 1

0.0.2 建筑力学研究的内容 2

0.0.3 建筑力学研究的任务 2

0.0.4 建筑力学与其他课程的关系和学习方法 3

模块1 静力学基础 4

任务1-1 力与平衡的概念 4

1.1.1 力的概念 4

1.1.2 力系与平衡力系 6

任务1-2 静力学基本公理 6

任务1-3 约束与约束反力 10

1.3.1 约束与约束反力的概念 10

1.3.2 柔索约束 11

1.3.3 光滑接触面约束 11

1.3.4 圆柱铰链约束 12

1.3.5 链杆约束 12

1.3.6 支座的简化和支座的反力 12

任务1-4 物体的受力分析和受力图 14

1.4.1 脱离体与受力图 14

1.4.2 物体受力图的画图步骤 14

模块2 平面汇交力系 18

任务2-1 力系的分类 18

任务2-2 平面汇交力系合成与平衡 19

2.2.1 平面汇交力系合成的几何法 19

2.2.2 平面汇交力系合成的解析法 21

模块3 力矩与平面力偶系 27

任务3-1 力矩 27

3.1.1 力对点之矩 27

3.1.2 力矩的性质 28

3.1.3 合力矩定理 28

任务3-2 力偶与力偶矩 30

3.2.1 力偶与力偶矩的概念 30

3.2.2 力偶的基本性质 31

任务3-3 平面力偶系的合成与平衡条件 32

3.3.1 平面力偶系的合成 32

3.3.2 平面力偶系的平衡条件 33

模块4 平面一般力系 36

任务4-1 力的等效平移 36

任务4-2 平面一般力系向作用面内任一点简化 37

4.2.1 简化方法和结果 37

4.2.2 平面一般力系简化结果的讨论 38

4.2.3 平面一般力系的合力矩定理 39

任务4-3 平面一般力系的平衡条件及其应用 40

4.3.1 平面一般力系的平衡条件 40

4.3.2 平面一般力系的平衡方程 40

4.3.3 平面力系平衡方程 42

4.3.4 平面力系平衡方程的应用 43

模块5 轴向拉伸与压缩 49

任务5-1 变形固体的基本概念 49

5.1.1 变形固体及其基本假设 49

5.1.2 杆件变形 50

5.1.3 内力与应力 51

5.1.4 位移与应变 52

任务5-2 轴向受力构件的内力与内力图 53

5.2.1 轴力的概念 53

5.2.2 截面法求轴力 53

5.2.3 轴力图 54

任务5-3 轴向受力构件的应力及强度计算 55

5.3.1 轴向拉伸或压缩杆件横截面正应力 55

5.3.2 轴向拉伸或压缩杆件斜截面上的应力 57

5.3.3 轴向拉伸或压缩杆的强度计算 58

任务5-4 轴向拉压杆件的变形及胡克定律 60

5.4.1 轴向拉压杆件的变形 60

5.4.2 胡克定律 62

任务5-5 材料在拉伸和压缩时的力学性能 63

5.5.1 拉伸时材料的力学性能 64

5.5.2 压缩时材料的力学性能 67

任务5-6 压杆的稳定性计算 68

5.6.1 工程中压杆的稳定问题 68

5.6.2 稳定性概念和失稳破坏 68

5.6.3 细长压杆临界力的计算 69

5.6.4 压杆稳定计算 74

5.6.5 提高压杆稳定性计算的措施 75

模块6 平面图形的几何性能 78

任务6-1 重心和形心 78

6.1.1 重心的概念 78

6.1.2 重心的坐标公式 78

6.1.3 平面图形的形心 80

任务6-2 静矩 81

6.2.1 静矩的定义 81

6.2.2 形心与静矩的关系 82

任务6-3 惯性矩、惯性积与惯性半径 83

6.3.1 惯性矩、惯性积、惯性半径 83

6.3.2 惯性矩的平行移轴公式 84

6.3.3 形心主惯性轴和形心主惯性矩 85

模块7 剪切与扭转 88

任务7-1 剪切及计算公式 88

7.1.1 剪切的概念 88

7.1.2 剪切的计算公式 89

任务7-2 挤压及其计算公式 90

7.2.1 挤压概念 90

7.2.2 挤压的计算公式 90

任务7-3 剪切胡克定律与剪应力互等定理 92

7.3.1 剪切胡克定律 92

7.3.2 剪应力互等定理 92

任务7-4 圆轴扭转计算 93

7.4.1 扭转的概念 93

7.4.2 圆轴扭转时的内力——扭矩 93

7.4.3 圆轴扭转时的剪应力 95

7.4.4 圆轴扭转时的强度条件 95

7.4.5 圆轴扭转时的刚度条件 96

模块8 梁的计算 100

任务8-1 平面弯曲的概念 100

8.1.1 梁弯曲变形的概念 100

8.1.2 单跨静定梁的基本形式 101

任务8-2 梁的内力 101

8.2.1 截面法求内力 101

8.2.2 梁横截面上内力的简化计算 104

任务8-3 梁的内力图 106

8.3.1 列方程作梁的内力图 106

8.3.2 用微分关系作梁的内力图 110

8.3.3 叠加法作梁的弯矩图 113

任务8-4 梁的正应力与强度计算 115

8.4.1 梁正应力的计算 115

8.4.2 梁正应力强度条件 117

任务8-5 梁的弯曲切应力与强度计算 121

8.5.1 梁横截面上剪应力的计算 121

8.5.2 梁的剪应力强度条件 125

任务8-6 梁的变形与刚度校核 126

8.6.1 用叠加法计算梁的变形 126

8.6.2 梁的刚度条件 128

8.6.3 提高梁刚度的措施 129

模块9 平面体系的几何组成分析 134

任务9-1 杆件体系的分类与几何组成分析的目的 134

9.1.1 几何不变体系和几何可变体系 134

9.1.2 几何组成分析的目的 135

任务9-2 自由度和约束 135

9.2.1 自由度 135

9.2.2 约束 136

9.2.3 必要约束和多余约束 137

任务9-3 虚铰和瞬变体系 138

9.3.1 虚铰 138

9.3.2 瞬变体系 138

任务9-4 几何不变体系的基本规则 139

任务9-5 平面体系几何组成分析举例 141

模块10 静定梁的内力及内力分析 145

任务10-1 静定梁内力计算 145

10.1.1 单跨静定梁 145

10.1.2 多跨静定梁 147

10.1.3 斜梁 151

任务10-2 静定平面刚架 152

10.2.1 刚架的概念、特点及形式 152

10.2.2 静定平面刚架支座反力计算 154

10.2.3 静定平面刚架内力分析及内力图 155

任务10-3 静定平面桁架 157

10.3.1 桁架的概念及特点 157

10.3.2 静定平面桁架的分类 157

10.3.3 桁架的内力计算 158

10.3.4 几种桁架受力特点的比较 162

任务10-4 三铰拱 164

10.4.1 拱的概念和特点 164

10.4.2 三铰拱的计算 165

10.4.3 三铰拱的合理拱轴 168

任务10-5 静定组合结构 169

10.5.1 组合结构的概念 169

10.5.2 组合结构的内力计算 170

10.5.3 静定结构的特点 171

模块11 静定结构的位移计算 175

任务11-1 变形体的虚功原理 175

11.1.1 结构位移的概念和计算目的 175

11.1.2 变形体的虚功原理 176

任务11-2 单位荷载法计算静定结构的位移 179

11.2.1 单位荷载法 179

11.2.2 虚单位荷载的设置 180

11.2.3 荷载作用下的位移计算公式 181

任务11-3 图乘法计算静定结构的位移 184

11.3.1 图乘法使用条件 184

11.3.2 图乘法使用技巧 186

11.3.3 应用图乘法计算静定结构的位移 187

任务11-4 支座移动与温度改变时静定结构的位移计算 189

11.4.1 静定结构在温度变化时的位移计算 189

11.4.2 静定结构在支座移动时的位移计算 192

模块12 超静定结构的内力计算 195

任务12-1 力法求解超静定结构 195

12.1.1 超静定结构的概念 195

12.1.2 超静定次数的确定 196

12.1.3 力法的基本原理 198

任务12-2 位移法求解超静定结构的内力 205

12.2.1 位移法的基本原理 205

12.2.2 等截面直杆的转角位移方程 208

12.2.3 用位移法计算连续梁和超静定刚架 213

任务12-3 力矩分配法求解超静定结构的内力 217

12.3.1 力矩分配法的基本原理 217

12.3.2 力矩分配法中的几个基本概念 219

12.3.3 力矩分配法的计算步骤 221

模块13 影响线及其应用 229

任务13-1 影响线的概念 229

任务13-2 单跨静定结构的影响线 231

13.2.1 静力法作单跨静定梁的影响线 231

12.2.2 机动法作静定梁的影响线 234

任务13-3 影响线的应用 235

13.3.1 当荷载位置固定时求某量值 235

13.3.2 确定最不利荷载位置 238

附录 热轧型钢常用参数表 241

参考文献 256