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前言 1

第1章 绪论 1

1.1为什么要学习建筑力学 1

1.2建筑力学的任务和基本内容 4

1.2.1建筑力学的研究对象和任务 5

1.2.2建筑力学的基本内容和学习方法 6

1.3质点、刚体和变形固体 7

1.3.1质点与刚体 7

1.3.2变形固体及其基本假设 7

第2章 静力学基础 10

2.1力及力系的基本概念 10

2.1.1力的性质及三要素 10

2.1.2力偶与力偶矩的定义 11

2.1.3分布力集度 12

2.1.4力系 12

2.2静力学公理 13

2.2.1公理1 13

2.2.2公理2 14

2.2.3公理3 14

2.2.4公理4 16

2.3约束和约束力 16

2.3.1约束与约束力的概念 16

2.3.2支座的概念和类型 20

2.3.3结点的概念和类型 21

2.4平面杆件结构和作用的分类 21

2.4.1平面杆件结构的分类 21

2.4.2作用及荷载的概念 22

2.4.3荷载的分类 22

2.5结构的受力分析与计算简图 23

2.5.1确定计算简图的步骤及注意事项 23

2.5.2受力图绘制应用举例 24

第3章 平面体系的几何组成分析 29

3.1平面几何组成分析的概念 29

3.1.1几何不变体系、几何可变体系 29

3.1.2平面几何组成分析的目的 29

3.2自由度和约束 30

3.2.1刚片和自由度 30

3.2.2约束 31

3.3平面几何不变体系的组成规则 32

3.3.1二元体概念及二元体规则 33

3.3.2两刚片规则 34

3.3.3三刚片规则 34

3.4瞬变体系和常变体系 35

3.4.1瞬变体系 35

3.4.2常变体系 36

3.5杆件结构的几何组成举例 37

第4章 平面力系的简化和平衡 46

4.1力的投影、力对点之矩 46

4.1.1力在坐标轴上的投影 46

4.1.2力对点之矩 48

4.1.3平面力偶矩的性质 49

4.2合力投影定理与合力矩定理 49

4.2.1合力投影定理 50

4.2.2合力矩定理、合力偶矩定理 51

4.3平面汇交力系与平面力偶系的合成和平衡 53

4.3.1平面汇交力系的合成和平衡条件 53

4.3.2平面力偶系的合成和平衡条件 57

4.4平面任意力系的简化 59

4.4.1力的平移定理 59

4.4.2平面任意力系向作用面内任一点简化 60

4.4.3平面任意力系的简化形式 61

4.5平面任意力系的平衡条件 64

4.5.1平衡方程的基本式 64

4.5.2平面平行力系的平衡 67

4.5.3静定和超静定的概念 68

4.6考虑滑动摩擦时的平衡问题 73

第5章 截面的几何性质 81

5.1截面的静矩与形心 81

5.1.1静矩和形心的定义 81

5.1.2组合截面的静矩和形心 83

5.2惯性矩和极惯性矩 84

5.2.1极惯性矩、惯性矩和惯性积 84

5.2.2组合截面的惯性矩 87

5.3平行移轴公式和转轴公式 88

5.3.1平行移轴公式 88

5.3.2转轴公式 90

第6章 杆件的内力和内力图 95

6.1杆件的基本变形 横截面上的内力 95

6.1.1杆件的基本变形 95

6.1.2内力的概念 97

6.1.3截面法 97

6.2轴心拉（压）杆件的内力及内力图 97

6.2.1轴心拉（压）杆件的受力特点 97

6.2.2用截面法求轴心拉（压）杆的内力 97

6.2.3轴心拉（压）杆的内力图 98

6.3扭转轴的内力及内力图 100

6.3.1受力变形特点 100

6.3.2外力偶的换算公式 100

6.3.3用截面法求扭转轴的内力扭矩图 100

6.4平面弯曲梁的内力及内力图 103

6.4.1受力变形特点 103

6.4.2梁的计算简图 单跨静定梁的三种基本形式 104

6.4.3用截面法求平面弯曲梁的内力——剪力和弯矩 105

6.4.4用解析法作梁的内力图 109

6.4.5分布荷载集度、剪力和弯矩三者之间的微分关系 115

6.4.6用区段叠加法作梁的内力图 122

6.5多跨静定梁及斜梁结构的内力计算 127

6.5.1多跨静定梁 127

6.5.2斜梁 131

6.6静定平面刚架内力计算 133

6.6.1静定平面刚架的特点 134

6.6.2静定平面刚架的内力计算 135

6.7静定平面桁架的内力计算 138

6.7.1静定平面桁架的特点和分类 138

6.7.2桁架内力计算 141

6.8组合结构 148

第7章 拉压与扭转杆件的强度和刚度 160

7.1拉（压）杆的应力 160

7.1.1应力的概念 160

7.1.2轴心拉（压）杆横截面上的应力、危险截面及危险点 161

7.2拉压杆的变形与刚度计算 164

7.2.1绝对变形与胡克定律 164

7.2.2相对变形——正应变 165

7.3材料在拉伸和压缩时的力学性能 168

7.3.1低碳钢拉伸时的力学性能 168

7.3.2铸铁拉伸时的力学性能 171

7.3.3金属材料压缩时的力学性能 172

7.4拉（压）杆的强度条件 174

7.4.1许用应力与安全系数 174

7.4.2拉（压）杆的强度条件 175

7.5扭转轴的应力与强度计算 178

7.5.1薄壁圆筒扭转时横截面上的应力 剪切胡克定律 178

7.5.2圆轴扭转时的应力 180

7.5.3扭转轴强度计算举例 184

7.6扭转轴的变形和刚度条件 185

7.6.1扭转轴的变形 185

7.6.2扭转轴的刚度条件 187

第8章 梁的强度和刚度 194

8.1平面弯曲梁的应力与强度计算 194

8.1.1纯弯曲和横力弯曲时梁的正应力及其应用 194

8.1.2梁的弯曲切应力 199

8.1.3梁的强度计算 201

8.1.4梁的合理强度设计 205

8.2弯曲变形 209

8.2.1梁弯曲后的挠曲线、挠度与转角 209

8.2.2梁弯曲后的挠曲线近似微分方程 210

8.2.3用积分法计算梁的挠度和转角 211

8.2.4用叠加法计算梁的挠度和转角 213

8.3梁的刚度条件和提高梁刚度的措施 220

8.3.1梁的刚度条件 220

8.3.2提高梁刚度的措施 222

第9章 静定结构的位移计算 227

9.1概述 227

9.1.1结构的绝对位移和相对位移 227

9.1.2结构位移计算的目的 228

9.1.3位移计算的有关假设 228

9.2刚体的虚功原理及其两种应用 229

9.2.1实功与虚功&刚体体系的虚功原理 229

9.2.2虚位移原理 230

9.2.3虚力原理&静定结构由于支座移动引起的位移计算 231

9.3结构位移计算的一般公式 234

9.3.1变形体的虚功原理 234

9.3.2单位荷载法 235

9.4结构在外加荷载作用下的位移计算 236

9.5图乘法 240

9.5.1图乘法概念 240

9.5.2应用图乘法时的几个具体问题 242

9.6静定结构由于温度变化所引起的位移计算 245

9.7互等定理 247

9.7.1功的互等定理 247

9.7.2位移互等定理 248

9.7.3反力互等定理 249

第10章 力法 253

10.1超静定结构及超静定次数的确定 253

10.1.1超静定结构的概念 253

10.1.2超静定次数的确定 253

10.2力法的基本原理 255

10.2.1力法的基本思路 255

10.2.2力法的基本方程 257

10.3力法的一般分析步骤和示例 259

10.4对称性的利用与半结构 267

10.4.1对称结构的概念 267

10.4.2对称结构的性质 268

10.4.3半结构的选取 271

10.5超静定结构在温度变化或支座移动时的计算 273

10.5.1温度变化时超静定结构的内力计算 274

10.5.2支座移动时超静定结构的内力计算 275

10.6超静定结构的位移计算 278

第11章 位移法和力矩分配法 284

11.1位移法的概念及基本原理 284

11.2等截面直杆的转角位移方程 286

11.2.1杆端力、杆端位移的有关规定 286

11.2.2公式推导 286

11.3直接由平衡条件建立位移法基本方程 291

11.4位移法的基本未知量和基本体系 295

11.4.1位移法的基本未知量 295

11.4.2位移法的基本体系 297

11.5位移法的基本方程及计算步骤 298

11.6位移法计算举例 304

11.6.1位移法计算连续梁和无侧移刚架 304

11.6.2位移法计算有侧移刚架 306

11.7力矩分配法的适用条件和基本原理 308

11.7.1转动刚度和传递系数 308

11.7.2力矩分配法的基本原理 309

11.8力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架 312

第12章 压杆稳定 322

12.1压杆稳定的概念 322

12.2理想细长压杆的临界力 323

12.2.1两端铰支时细长压杆的临界力 323

12.2.2杆端为其他支承形式的细长压杆的临界力 325

12.3压杆的临界应力 327

12.3.1临界应力与柔度 327

12.3.2欧拉公式的适用范围 328

12.3.3临界应力总图 328

12.4压杆的稳定计算 330

12.4.1稳定安全系数法 330

12.4.2稳定系数法 331

12.5提高压杆稳定性的措施 336

第13章 影响线 341

13.1概述 341

13.2用静力法作单跨静定梁的影响线 342

13.2.1简支梁的影响线 342

13.2.2外伸梁的影响线 345

13.2.3影响线与内力图的比较 346

13.3用机动法作静定梁的影响线 347

13.3.1机动法作影响线的原理和步骤 347

13.3.2机动法作简支梁的影响线 348

13.3.3机动法作静定多跨梁的影响线 350

13.3.4用机动法作连续梁的影响线轮廓 351

13.4影响线的应用 352

13.4.1计算影响量值 352

13.4.2确定移动荷载的最不利位置 353

13.4.3绝对最大弯矩及内力包络图的概念 356

附录一 常用截面的几何性质计算公式 361

附录二 型钢表 364

参考文献 380