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0 绪论 1

0.1 工程力学的研究对象 1

0.2 课程的主要内容 2

0.3 课程的任务 2

0.4 学习本课程的基本要求和方法 2

1 工程力学基本知识 3

1.1 力、力系及平衡的概念 3

1.1.1 力的概念 3

1.1.2 力系的概念 4

1.1.3 平衡的概念 4

1.1.4 刚体的概念 4

1.2 静力学基本公理 4

1.3 约束和约束反力 8

1.4 物体的受力分析与受力图 12

1.5 力在平面直角坐标轴上的投影及合力投影定理 16

1.5.1 力在平面直角坐标轴上的投影 16

1.5.2 合力投影定理 18

1.6 力矩和平面力偶系 19

1.6.1 力矩 19

1.6.2 力偶 20

本章小结 23

复习思考题 24

2 平面杆件体系的几何组成分析 27

2.1 名词介绍及自由度的计算 28

2.1.1 名词介绍 28

2.1.2 体系自由度的计算 29

2.2 平面几何不变体系的组成规则 31

2.2.1 基本的三角（铰）形规律 31

2.2.2 虚铰 33

2.3 几何组成分析举例 34

2.4 杆件结构的分类 37

2.4.1 静定结构与超静定结构 37

2.4.2 超静定次数的确定方法 38

本章小结 39

复习思考题 39

3 静定结构的平衡计算 41

3.1 力的平移定理和平面一般力系的简化 41

3.1.1 力的平移定理 41

3.1.2 平面一般力系向作用面内任一点的简化——主矢量和主矩 42

3.2 平面一般力系的平衡方程 44

3.2.1 平面一般力系平衡方程的基本形式 44

3.2.2 平面一般力系平衡方程的其他形式 45

3.2.3 平面一般力系平衡方程的应用 45

3.3 平面特殊力系的平衡方程及其应用 49

3.3.1 平面汇交力系的平衡方程及其应用 49

3.3.2 平面平行力系的平衡方程及其应用 50

3.3.3 平面力偶系的平衡方程及其应用 51

3.4 物体系统的平衡问题 51

本章小结 54

复习思考题 55

4 变形固体的基本知识与杆件的变形形式 58

4.1 变形固体及其基本假设 58

4.1.1 变形固体 58

4.1.2 基本假设 58

4.2 杆件变形的基本形式 59

4.2.1 杆件的几何特征及分类 59

4.2.2 杆件变形的基本形式及特点 59

本章小结 60

5 轴向拉伸和压缩 61

5.1 轴向拉伸和压缩的概念 61

5.2 轴向拉压杆的内力 61

5.2.1 内力及其求法 61

5.2.2 轴向拉（压）杆的内力——轴力 62

5.2.3 轴力图 64

5.3 轴向拉压杆的应力及强度计算 65

5.3.1 应力的概念 65

5.3.2 拉压杆横截面上的应力 66

5.3.3 轴向拉压杆的强度条件 68

5.4 轴向拉压杆的变形·胡克定律 72

5.4.1 轴向变形·胡克定律 72

5.4.2 横向变形·泊松比 73

5.5 材料在拉伸和压缩时的力学性质 74

5.5.1 材料拉伸时的力学性质 75

5.5.2 材料压缩时的力学性质 77

5.5.3 容许应力的确定 78

5.6 应力集中的概念 78

本章小结 79

复习思考题 79

6 截面的几何性质 83

6.1 截面的形心和静矩 83

6.1.1 形心 83

6.1.2 静矩 85

6.2 惯性矩、极惯性矩、惯性积和惯性半径 87

6.2.1 惯性矩 87

6.2.2 极惯性矩 87

6.2.3 惯性积 88

6.2.4 惯性半径 88

6.2.5 组合图形的惯性矩 91

6.3 形心主轴和形心主惯性矩 93

本章小结 94

复习思考题 95

7 静定梁的内力与强度 97

7.1 基本概念 97

7.1.1 弯曲及平面弯曲的概念 97

7.1.2 梁的分类 97

7.2 梁的内力 98

7.2.1 梁的内力——剪力和弯矩 98

7.2.2 剪力和弯矩的正负号规定 99

7.2.3 用截面法求指定截面上的剪力和弯矩 99

7.2.4 用直接法计算截面上的剪力和弯矩 101

7.3 梁的内力图 103

7.3.1 剪力方程和弯矩方程 103

7.3.2 剪力图和弯矩图 103

7.3.3 剪力、弯矩和荷载集度之间的微分关系及其应用 106

7.4 梁的正应力及其强度计算 113

7.4.1 梁横截面上的正应力 113

7.4.2 梁的正应力强度条件及计算 116

7.5 梁的剪应力及其强度计算 119

7.5.1 梁横截面上的剪应力 119

7.5.2 梁的剪应力强度条件及其计算 120

7.6 提高梁的抗弯强度的措施 121

7.6.1 选择合理的截面形状 121

7.6.2 采用变截面梁和等强度梁 122

7.6.3 设法改善梁的受力情况 122

本章小结 124

复习思考题 124

8 平面弯曲变形与梁的刚度及结构位移 129

8.1 平面弯曲梁的变形 129

8.2 挠曲线近似微分方程及简单应用 130

8.2.1 挠曲线近似微分方程 130

8.2.2 用积分法计算梁的变形 130

8.2.3 用叠加法计算梁的变形 136

8.3 梁的刚度条件 138

8.3.1 梁的刚度条件概念 138

8.3.2 梁的刚度条件的应用（只考虑挠度） 139

8.3.3 提高梁抗弯刚度的措施 140

8.4 静定结构的位移计算 142

8.4.1 杆系结构的位移 142

8.4.2 虚功原理 142

8.4.3 静定桁架结构在荷载作用下的位移计算 144

8.4.4 图乘法——计算静定梁和静定刚架由于荷载作用在某处产生的位移 145

本章小结 150

复习思考题 151

9 组合变形 154

9.1 组合变形的概念 154

9.2 斜弯曲 154

9.2.1 正应力计算 155

9.2.2 正应力强度条件 156

9.3 偏心压缩 159

9.3.1 单向偏心压缩 159

9.3.2 双向偏心拉伸（压缩） 159

9.3.3 截面核心 162

本章小结 162

复习思考题 163

10 压杆稳定 166

10.1 压杆稳定简介 166

10.1.1 稳定问题的提出 166

10.1.2 压杆稳定的概念 166

10.2 细长压杆的临界力 167

10.2.1 两端铰支细长压杆的临界力 167

10.2.2 其他支承情况下细长压杆临界力的欧拉公式 167

10.3 临界应力与欧拉公式的适用范围 169

10.3.1 临界应力 169

10.3.2 欧拉公式的适用范围 170

10.3.3 超出比例极限时压杆的临界应力、临界应力总图 170

10.4 压杆的稳定计算 171

10.4.1 压杆稳定条件 171

10.4.2 压杆稳定条件的应用 176

10.5 提高压杆稳定性的措施 179

本章小结 180

复习思考题 180

11 位移法 184

11.1 超静定结构概述 184

11.2 位移法的基本概念 185

11.3 位移法的基本未知量 187

11.3.1 结点转角位移 187

11.3.2 独立结点线位移 187

11.3.3 位移法的基本未知量 188

11.4 等截面直杆的转角位移方程 188

11.4.1 杆端位移引起的杆端弯矩和杆端剪力 189

11.4.2 固端弯矩和固端剪力 189

11.4.3 等截面直杆的转角位移方程 191

11.5 无结点线位移刚架和连续梁的计算 192

11.6 有结点线位移刚架的计算 197

本章小结 199

复习思考题 199

12 力矩分配法 201

12.1 力矩分配法的三要素 201

12.2 力矩分配法的基本原理 203

12.2.1 力矩分配法的基本原理概述 203

12.2.2 单结点结构的力矩分配法 204

12.3 多结点结构的力矩分配法 206

本章小结 213

复习思考题 213

附录 型钢表 215

参考文献 228