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1 绪论 1

1.1 建筑力学的研究对象 2

1.2 建筑力学的基本任务 3

1.3 建筑力学的学习方法 3

1.3.1 课程特点 4

1.3.2 学习方法 4

参考文献 4

2 力学概念 6

2.1 基本概念 7

2.1.1 刚体 7

2.1.2 力的概念 7

2.1.3 力系 7

2.1.4 平衡 7

2.2 基本公理 7

2.3 平面汇交力系合成的解析法 9

2..3.1 力在直角坐标轴上的投影 9

2.3.2 合力投影定理 9

2.3.3 平面汇交力系合成的解析法 9

2.4 平面汇交力系的平衡条件 10

2.5 力矩 11

2.5.1 平面力对点之矩 11

2.5.2 合力矩定理 11

2.6 平面力偶 12

2.6.1 力偶和力偶矩 12

2.6.2 力偶的性质 12

2.6.3 平面力偶系的合成和平衡 13

2.6.4 力向一点平移的结果——力的平移定理 14

2.7 空间力对点之矩、力对轴之矩、空间力偶 15

2.7.1 空间力对点之矩 15

2.7.2 空间力对轴之矩 15

2.7.3 空间力偶 16

知识归纳 17

独立思考 17

习题 18

参考文献 19

3 静力分析 20

3.1 约束 21

3.1.1 约束和约束反力的概念 21

3.1.2 支座 21

3.1.3 结点 22

3.1.4 链杆约束 24

3.1.5 定向支承 24

3.1.6 刚性支座与弹性支座 24

3.1.7 柔体约束 24

3.1.8 光滑接触面 25

3.1.9 其他几种常见约束 25

3.2 杆系结构的计算简图 26

3.2.1 计算简图及其选择原则 26

3.2.2 计算简图要点 27

3.2.3 计算简图示例 27

3.3 物体的受力分析 29

3.3.1 受力分析方法 29

3.3.2 受力分析示例 29

知识归纳 31

独立思考 32

习题 33

参考文献 35

4 结构的约束力 36

4.1 平面任意力系向一点的简化及简化结果分析 37

4.1.1 平面任意力系向一点的简化 37

4.1.2 平面任意力系的简化结果分析 38

4.2 静力平衡方程 39

4.2.1 平面任意力系的静力平衡方程 39

4.2.2 平面平行力系的平衡方程 41

4.3 空间力系静力平衡方程 41

4.4 构件及结构的约束力计算 41

4.4.1 静定和超静定问题 41

4.4.2 平衡方程的应用举例 42

4.5 物体的重心 46

知识归纳 50

独立思考 50

习题 50

参考文献 53

5 平面体系的几何组成分析 54

5.1 几何组成分析的概念和目的 55

5.2 几何组成分析的几个概念 55

5.2.1 平面体系自由度 55

5.2.2 约束 56

5.2.3 必要约束和多余约束 57

5.2.4 实铰、虚铰、瞬铰 58

5.3 平面几何不变体系的组成规则 58

5.3.1 点与刚片之间的联系方式 58

5.3.2 两个刚片之间的联系方式 59

5.3.3 三个刚片之间的联系方式 59

5.4 瞬变体系的概念 59

5.5 平面杆件体系几何组成分析举例 60

5.6 静定与超静定结构的静力学特性和几何组成特性 62

知识归纳 62

独立思考 63

习题 63

参考文献 65

6 静定结构的内力计算 67

6.1 静定结构的常见结构形式 68

6.2 截面法计算静定结构的内力 68

6.2.1 静定结构的内力 68

6.2.2 静定结构的内力计算方法 69

6.2.3 轴力方程、剪力方程和弯矩方程，轴力图、剪力图和弯矩图 71

6.2.4 弯矩、剪力、分布荷载集度之间的关系 74

6.2.5 用叠加法绘制弯矩图 75

6.3 内力图计算举例 76

6.3.1 单跨静定梁 76

6.3.2 多跨静定梁 77

6.3.3 静定刚架 80

6.3.4 静定桁架 85

6.4 三铰拱简介 90

6.4.1 三铰拱的组成和类型 90

6.4.2 三铰拱的内力特点 90

6.4.3 三铰拱的数解法 91

6.4.4 三铰拱合理轴线 93

6.5 静定组合结构简介 93

6.5.1 组合结构的组成 93

6.5.2 组合结构的计算 93

6.6 悬索结构简介 95

6.7 静定结构的特性 96

6.7.1 静定结构的一般性质 96

6.7.2 几种静定结构的受力性能比较 97

知识归纳 97

独立思考 98

习题 98

参考文献 100

7 轴向拉伸与压缩 101

7.1 变形固体的基本假设 102

7.1.1 变形固体的概念 102

7.1.2 变形固体的基本假设 102

7.2 杆件的变形形式 102

7.2.1 杆件的分类 102

7.2.2 杆件的变形形式 103

7.3 应力的概念 103

7.3.1 内力 103

7.3.2 截面法 104

7.3.3 应力的概念 105

7.3.4 轴向拉（压）杆横截面上的应力 106

7.3.5 轴向拉（压）杆斜截面上的应力 107

7.4 变形与应变 107

7.4.1 轴向拉压杆的变形 107

7.4.2 纵向变形和横向变形 108

7.4.3 胡克定律 108

7.4.4 纵向变形和横向变形的关系 109

7.5 材料拉（压）时的力学性能 110

7.5.1 低碳钢在拉伸时的力学性能 110

7.5.2 其他塑性材料在拉伸时的力学性能 112

7.5.3 铸铁的拉伸和压缩 112

7.5.4 安全系数、许用应力和强度条件 113

知识归纳 116

独立思考 116

习题 117

参考文献 118

8 剪切和扭转 119

8.1 剪切 120

8.1.1 剪切变形的概念及实例 120

8.1.2 剪切的实用计算 120

8.1.3 挤压的实用计算 121

8.2 扭转 124

8.2.1 扭转的概念及实例 124

8.2.2 扭矩的计算、扭矩图 125

8.2.3 薄壁圆管的扭转 127

8.2.4 圆轴扭转时的应力和强度计算 129

8.2.5 圆轴扭转时的变形计算 136

8.2.6 扭转的超静定问题 137

8.2.7 矩形截面杆的自由扭转 139

知识归纳 141

独立思考 142

习题 143

参考文献 145

9 梁的弯曲及应力 146

9.1 截面的几何性质 147

9.1.1 静矩与形心 147

9.1.2 惯性矩、极惯性矩、惯性积 148

9.1.3 平行移轴公式 149

9.1.4 主惯性轴、主惯性矩 150

9.2 梁横截面上的正应力 150

9.2.1 平面弯曲的概念 150

9.2.2 纯弯曲时梁横截面上的正应力 151

9.2.3 横力弯曲时梁横截面上的正应力 153

9.2.4 梁的正应力强度条件 153

9.3 梁横截面上的切应力 156

9.3.1 梁横截面上的切应力 156

9.3.2 梁的切应力强度条件 159

9.4 提高梁抗弯强度的途径 160

9.5 梁的变形 161

9.5.1 概述 161

9.5.2 梁的挠曲线近似微分方程 161

9.5.3 积分法求弯曲变形 162

9.5.4 叠加法求弯曲变形 165

9.5.5 梁的刚度条件与提高梁的刚度措施 167

知识归纳 167

独立思考 169

习题 170

参考文献 173

10 静定结构的位移计算 174

10.1 概述 175

10.1.1 结构位移 175

10.1.2 结构位移计算的目的 175

10.1.3 位移计算的有关假设 175

10.2 功的概念、广义力与广义位移 176

10.2.1 功的概念 176

10.2.2 广义力和广义位移 176

10.3 虚功原理 176

10.3.1 虚功和刚体系虚功原理 176

10.3.2 变形体系虚功原理 177

10.4 静定结构在荷载作用下的位移计算公式 179

10.4.1 结构位移计算的一般公式 179

10.4.2 单位荷载的设置 180

10.4.3 静定结构在荷栽作用下的位移计算 180

10.5 图乘法计算梁和刚架的位移 184

10.6 静定结构支座移动时的位移计算 187

知识归纳 188

独立思考 189

习题 189

参考文献 190

11 组合变形 191

11.1 组合变形的概念 192

11.2 斜弯曲 192

11.3 拉伸（压缩）与弯曲变形 197

11.4 偏心拉伸（压缩） 200

11.4.1 偏心拉伸（压缩）的应力计算 200

11.4.2 截面核心 202

知识归纳 204

独立思考 204

习题 205

参考文献 206

12 力法 208

12.1 概述 209

12.1.1 静定结构的静定特征和几何特征 209

12.1.2 超静定结构的静定特征和几何特征 209

12.1.3 超静定结构的类型 209

12.1.4 超静定结构的求解方法 210

12.2 超静定结构的组成和超静定次数 210

12.2.1 超静定结构的组成 210

12.2.2 超静定次数的确定 210

12.3 力法的基本概念 212

12.3.1 力法的基本未知量 212

12.3.2 力法的基本结构和基本体系 212

12.3.3 力法的基本方程 212

12.3.4 力法方程的求解 213

12.3.5 叠加法作弯矩图 214

12.4 力法的典型方程 215

12.4.1 两次超静定结构的力法方程 215

12.4.2 n次超静定结构的力法方程 216

12.5 力法的计算步骤和经典示例 217

12.5.1 力法的计算步骤 217

12.5.2 超静定刚架 219

12.5.3 铰接排架 220

12.6 对称性的利用 222

12.6.1 对称性概述 222

12.6.2 对称结构的选取 223

12.6.3 对称结构的简化 224

12.6.4 非对称荷栽的处理 225

12.7 支座移动和温度改变时的超静定结构内力计算 227

12.7.1 支座移动时的内力计算 227

12.7.2 温度改变时的内力计算 229

知识归纳 231

独立思考 231

习题 231

参考文献 233

13 位移法 234

13.1 概述 235

13.2 等截面直杆的转角位移方程 235

13.2.1 由杆端位移求杆端弯矩 236

13.2.2 由荷载求固端反力 238

13.3 位移法基本未知量数目的确定 240

13.3.1 结点角位移的选取 240

13.3.2 结点线位移的选取 240

13.3.3 位移法的基本未知量 241

13.4 位移法的典型方程 241

13.4.1 位移法的基本体系 241

13.4.2 位移法方程的建立 242

13.4.3 典型方程计算示例 243

知识归纳 247

独立思考 247

习题 247

参考文献 249

14 力矩分配法 250

14.1 概述 251

14.2 力矩分配法的基本概念 251

14.2.1 正负号的规定 251

14.2.2 基本概念 251

14.3 单结点的力矩分配法 253

14.4 用力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架 257

知识归纳 260

独立思考 260

习题 260

参考文献 262

15 压杆稳定 263

15.1 压杆稳定的概念 264

15.2 细长压杆的临界力 265

15.2.1 两端铰支细长压杆的临界力 265

15.2.2 其他支承情况下细长压杆的临界力 266

15.3 临界应力与欧拉公式的适用范围 267

15.3.1 临界应力 267

15.3.2 欧拉公式的适用范围 267

15.3.3 超出比例极限时的临界应力计算 268

15.3.4 临界应力总图 269

15.4 压杆的稳定性计算 271

15.4.1 压杆稳定计算的安全系数法 271

15.4.2 压杆稳定计算的折减系数法 272

15.5 提高压杆稳定性的措施 273

15.5.1 选择合理截面形状 273

15.5.2 尽量减小压杆长度 273

15.5.3 改善约束条件 273

15.5.4 合理选择材料 274

15.6 结构两类稳定问题简介 274

15.6.1 分支点失稳 274

15.6.2 极值点失稳 275

知识归纳 275

独立思考 276

习题 276

参考文献 278

附录Ⅰ 组合截面的形心主轴与形心主惯性矩 279

附录Ⅱ 型钢表 282