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第1章 建筑力学基础 1

1.1 建筑力学的任务和内容 1

1.1.1 课程任务 1

1.1.2 课程主要内容 2

1.2 质点、刚体和变形固体 3

1.2.1 质点 3

1.2.2 刚体 3

1.2.3 变形固体 3

1.3 力的概念和性质 4

1.3.1 力及力系的概念 4

1.3.2 力的性质 4

1.3.3 力矩的概念 8

1.3.4 力偶的概念 8

1.4 约束和约束力 10

1.4.1 约束与约束力的概念 10

1.4.2 支座的概念和类型 10

1.4.3 节点的概念和类型 11

1.4.4 构件的简化 12

1.5 物体的受力分析 12

1.5.1 受力分析概述 12

1.5.2 画受力图的步骤及注意事项 13

1.5.3 受力图绘制应用举例 14

1.6 平面体系的几何组成分析 17

1.6.1 几何组成分析的概念 17

1.6.2 平面几何不变体系的组成规则 23

1.6.3 瞬变体系和常变体系 26

1.7 作用及作用效应 32

1.7.1 作用及荷载的概念 32

1.7.2 作用的分类 32

1.7.3 作用效应 33

思考题 33

习题 34

第2章 平面力系的简化和平衡 37

2.1 平面汇交力系的合成和平衡 37

2.1.1 平面汇交力系的合成 37

2.1.2 平面汇交力系的平衡条件 41

2.2 平面力偶系的合成和平衡 44

2.2.1 平面力偶系的合成 44

2.2.2 平面力偶系的平衡条件 44

2.3 平面任意力系的简化和平衡 46

2.3.1 力的平移定理 47

2.3.2 平面任意力系向作用面内任一点简化 47

2.3.3 平面任意力系的平衡条件和平衡方程 51

思考题 54

习题 55

第3章 截面的几何性质 61

3.1 截面静矩与形心 61

3.1.1 静矩 61

3.1.2 形心 61

3.1.3 组合截面的静矩和形心 62

3.2 惯性矩和极惯性矩 63

3.2.1 惯性矩 63

3.2.2 惯性半径 64

3.2.3 极惯性矩 65

3.3 平行移轴惯性矩 66

3.3.1 平行移轴公式 66

3.3.2 组合截面的惯性矩 67

思考题 68

习题 69

第4章 杆件的内力和内力图 71

4.1 杆件的基本变形 71

4.1.1 轴向拉伸或压缩 71

4.1.2 剪切 71

4.1.3 平面弯曲 71

4.1.4 扭转 71

4.2 杆件横截面上的内力 72

4.2.1 内力的概念 72

4.2.2 截面法 72

4.3 内力计算 74

4.3.1 轴力计算 74

4.3.2 剪力和弯矩 75

4.4 内力图 80

4.4.1 内力图的概念 80

4.4.2 轴力图 80

4.4.3 剪力图和弯矩图 82

4.5 静定平面桁架的内力计算 94

4.5.1 静定平面桁架的特点 94

4.5.2 桁架内力计算 96

4.5.3 联合法 102

4.6 多跨静定梁及斜梁结构的内力计算 102

4.6.1 多跨静定梁 102

4.6.2 斜梁 105

4.7 静定平面刚架内力计算 107

4.7.1 静定平面刚架的特点 107

4.7.2 静定刚架的内力计算 107

4.7.3 静定刚架的内力图绘制 109

4.8 拱的合理轴线 116

4.8.1 三铰拱的支座反力和内力 117

4.8.2 三铰拱的合理轴线 118

思考题 122

习题 124

第5章 杆件的应力与强度计算 130

5.1 材料在拉伸、压缩时的力学性能 130

5.1.1 应力的概念 130

5.1.2 材料拉伸时的应力-应变曲线 130

5.1.3 塑性材料拉伸时的力学性能 132

5.1.4 脆性材料拉伸时的力学性能 135

5.1.5 材料压缩时的力学性能 135

5.1.6 材料的强度指标 137

5.2 拉（压）杆的应力与强度计算 137

5.2.1 拉（压）杆的应力 137

5.2.2 强度计算 142

5.3 平面弯曲梁的应力与强度计算 145

5.3.1 平面弯曲的概念 145

5.3.2 梁的正应力及其应用 146

5.3.3 梁的弯曲切应力 153

5.3.4 梁的强度计算 158

5.4 梁的合理强度设计 162

5.4.1 选择合理的截面形状 162

5.4.2 采用变截面梁或等强度梁 163

5.4.3 提高梁弯曲强度的措施 164

思考题 165

习题 166

第6章 杆件结构的变形计算 172

6.1 轴向拉伸、压缩时的变形及胡克定律 172

6.1.1 绝对变形 173

6.1.2 相对变形——正应变 173

6.1.3 胡克定律 173

6.2 弯曲变形 177

6.2.1 工程弯曲变形问题 177

6.2.2 梁弯曲后的挠曲线挠度与转角 178

6.2.3 梁弯曲后的挠曲线近似微分方程 179

6.2.4 用积分法计算梁挠度和转角 179

6.3 用叠加法计算梁的变形 187

6.3.1 多个荷载作用时叠加法的应用 187

6.3.2 间断性分布荷载作用时叠加法的应用 189

6.4 梁的刚度条件 190

6.4.1 刚度条件 190

6.4.2 提高梁刚度的措施 194

6.5 能量法基础 195

6.5.1 作用在弹性杆件上的力所做的功 196

6.5.2 杆件的弹性应变能 197

6.5.3 互等定理 198

6.6 单位荷载法 200

6.6.1 结构位移计算假定 200

6.6.2 单位荷载法 200

6.7 图乘法 204

6.7.1 图乘法概念 204

6.7.2 几种常见图形的面积和形心位置 206

6.7.3 应用图乘法时的几个具体问题 206

6.8 静定结构由于支座位移和温度变化所引起的位移计算 213

6.8.1 支座位移时静定结构位移计算 214

6.8.2 温度变化时静定结构位移计算 215

思考题 218

习题 218

第7章 超静定结构内力计算 222

7.1 力法的基本原理 222

7.1.1 超静定结构及超静定次数的确定 222

7.1.2 力法的基本思路 224

7.1.3 力法的典型方程 225

7.1.4 对称性的利用 226

7.1.5 超静定结构在温度变化或支座移动时的计算 229

7.2 位移法 233

7.2.1 等截面直杆的单元分析 233

7.2.2 位移法的概念及基本原理 236

7.3 力矩分配法的基本原理 240

7.3.1 力矩分配法基本概念 240

7.3.2 多跨连续梁力矩分配法的分析计算步骤 242

思考题 246

习题 246

第8章 压杆稳定 250

8.1 压杆稳定的概念 250

8.2 细长压杆的临界力 252

8.2.1 两端铰支时细长压杆的临界力 252

8.2.2 杆端为其他支承形式的细长压杆的临界力 253

8.3 压杆的临界应力 255

8.3.1 临界应力与柔度 255

8.3.2 欧拉公式的适用范围 255

8.3.3 临界应力总图 256

8.4 压杆的稳定计算 258

8.5 提高压杆稳定性的措施 261

8.5.1 增大折减系数ψ值 261

8.5.2 提高材料的弹性模量 262

思考题 262

习题 263

附录一 常用截面的几何性质 267

附录二 型钢表 269

参考答案 281

主要参考文献 316