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第1篇 静力学 1

绪论 1

第1章 静力学基础 3

1.1 静力学的基本概念 3

1.1.1 刚体的概念 3

1.1.2 力的概念 3

1.2 静力学公理 4

1.2.1 作用与反作用公理 5

1.2.2 二力平衡公理 5

1.2.3 加减平衡力系公理 5

1.2.4 力的平行四边形公理 6

1.3 约束与约束反力 7

1.3.1 约束与约束反力的概念 7

1.3.2 几种常见的约束及其反力 7

1.3.3 支座及其反力 9

1.4 物体及物体系统的受力分析 10

1.4.1 单个物体的受力图 11

1.4.2 物体系统的受力图 12

小结 14

思考题 15

习题 16

第2章 平面力系的合成与平衡 18

2.1 平面汇交力系 19

2.1.1 平面汇交力系合成的几何法 19

2.1.2 平面汇交力系平衡的几何条件 20

2.1.3 平面汇交力系合成的解析法 22

2.1.4 平面汇交力系平衡的解析条件 25

2.2 力矩与平面力偶系 27

2.2.1 力矩 27

2.2.2 力偶 29

2.2.3 平面力偶系 30

2.3 平面一般力系和平面平行力系 31

2.3.1 力的平移定理 31

2.3.2 平面一般力系的简化 32

2.3.3 平面一般力系的平衡条件 36

2.3.4 平面平行力系 39

2.4 物体系统的平衡 42

小结 44

思考题 46

习题 47

第2篇 材料力学 53

第3章 材料力学的基本概念 53

3.1 变形固体及其基本假设 53

3.1.1 变形固体 53

3.1.2 变形固体的基本假设 53

3.2 杆件变形的基本形式 54

思考题 55

第4章 轴向拉伸和压缩 56

4.1 轴向拉伸和压缩时的内力 56

4.1.1 内力的概念 56

4.1.2 轴向拉伸和压缩的内力——轴力 56

4.1.3 轴力图 57

4.2 轴向拉（压）杆横截面上的应力 58

4.2.1 应力的概念 58

4.2.2 轴拉（压）杆横截面上的正应力 59

4.3 轴向拉（压）杆的变形及胡克定律 60

4.3.1 纵向变形 60

4.3.2 胡克定律 61

4.4 材料在拉伸和压缩时的力学性能 62

4.4.1 低碳钢的力学性能 62

4.4.2 铸铁的力学性能 65

4.4.3 两类材料力学性能的比较 65

4.4.4 极限应力、安全系数和许用应力 65

4.5 轴向拉（压）杆的强度条件和强度计算 66

4.6 应力集中的概念 68

4.6.1 应力集中的概念 68

4.6.2 应力集中对杆件强度的影响 68

小结 68

思考题 69

习题 70

第5章 剪切与扭转 72

5.1 剪切与挤压的实用计算 72

5.1.1 剪切与挤压的概念 72

5.1.2 剪切的实用计算 72

5.1.3 挤压的实用计算 73

5.2 切应力互等定理与剪切胡克定律 76

5.2.1 切应力互等定理 76

5.2.2 剪切胡克定律 76

5.3 圆轴扭转时的内力 77

5.3.1 扭转的概念 77

5.3.2 扭转的内力——扭矩 77

5.3.3 扭转图 77

5.4 圆轴扭转时横截面上的应力 78

5.5 圆轴扭转时的强度计算 80

5.6 圆轴扭转时的变形及刚度计算 81

5.6.1 圆轴扭转时的变形 81

5.6.2 刚度条件 81

小结 83

思考题 83

习题 85

第6章 平面图形的几何性质 87

6.1 静矩 87

6.1.1 定义 87

6.1.2 简单图形静矩的计算 87

6.1.3 组合图形静矩的计算 88

6.1.4 组合图形形心的计算公式 88

6.2 惯性矩 88

6.2.1 定义 88

6.2.2 简单图形惯性矩的计算 89

6.2.3 平行移轴公式 89

6.2.4 组合图形惯性矩的计算 90

6.3 惯性半径和惯性积 92

6.3.1 惯性半径 92

6.3.2 惯性积 92

6.4 形心主惯性轴和形心主惯性矩的概念 92

小结 93

思考题 93

习题 94

第7章 弯曲 96

7.1 弯曲内力 96

7.1.1 弯曲变形的概念 96

7.1.2 平面弯曲的概念 96

7.1.3 梁的内力——剪力和弯矩 97

7.1.4 用截面法计算梁指定截面上的内力 98

7.1.5 计算剪力和弯矩的规律 99

7.2 梁的内力图 101

7.2.1 剪力方程和弯矩方程 101

7.2.2 剪力图和弯矩图 101

7.2.3 列方程作剪力图和弯矩图 101

7.2.4 简捷法作剪力图和弯矩图 104

7.2.5 叠加法画弯矩图 107

7.3 弯曲应力 109

7.3.1 弯曲应力与弯曲内力 109

7.3.2 梁的正应力的计算公式 109

7.3.3 梁的正应力强度计算 112

7.3.4 梁的切应力强度计算 114

7.3.5 梁的主应力强度计算 118

7.4 弯曲变形 119

7.4.1 弯曲变形的概念 119

7.4.2 梁的挠曲线近似微分方程 120

7.4.3 积分法计算梁的变形 120

7.4.4 叠加法计算梁的变形 124

7.4.5 梁的刚度校核 125

7.5 提高梁抗弯强度与刚度的措施 126

7.5.1 提高梁抗弯强度的措施 126

7.5.2 提高梁抗弯刚度的措施 128

小结 128

思考题 129

习题 132

第8章 组合变形 137

8.1 组合变形的概念 137

8.2 斜弯曲 137

8.2.1 正应力计算 138

8.2.2 正应力强度条件 139

8.3 拉伸（压缩）与弯曲的组合变形 141

8.4 偏心压缩与拉伸截面核心 143

8.4.1 单向偏心拉伸（压缩）时的正应力计算 143

8.4.2 双向偏心拉伸（压缩） 144

8.4.3 截面核心 146

小结 147

思考题 148

习题 149

第9章 压杆稳定 150

9.1 细长压杆的临界力 150

9.1.1 压杆稳定的概念 150

9.1.2 细长压杆的临界力——欧拉公式 151

9.2 压杆的临界应力 153

9.2.1 临界应力与柔度 153

9.2.2 欧拉公式的适用范围 153

9.2.3 中长杆的临界应力与临界应力总图 154

9.3 压杆的稳定计算——折减系数法 155

9.3.1 压杆的稳定条件 155

9.3.2 压杆的稳定计算 158

9.3.3 提高压杆稳定性的措施 159

小结 160

思考题 160

习题 162

第3篇 结构力学 163

第10章 平面杆件体系的几何组成分析 163

10.1 几何组成分析的目的 163

10.2 平面体系自由度和约束的概念 163

10.2.1 自由度 163

10.2.2 约束 164

10.2.3 虚铰 165

10.2.4 多余约束 165

10.3 几何不变体系的简单组成规则 165

10.3.1 三刚片规则 165

10.3.2 两刚片规则 166

10.3.3 二元体规则 167

10.4 几何组成分析举例 167

10.5 静定结构和超静定结构 170

小结 170

思考题 170

习题 171

第11章 静定结构的内力分析 175

11.1 静定梁 175

11.1.1 单跨静定梁 175

11.1.2 多跨静定梁 176

11.2 静定平面刚架 178

11.2.1 平面刚架的特点 178

11.2.2 静定平面刚架的分类 179

11.2.3 刚架的内力分析 179

11.3 静定平面桁架 183

11.3.1 桁架的构造特征及分类 183

11.3.2 平面桁架的内力计算——结点法 184

11.3.3 平面桁架的内力计算——截面法 186

11.3.4 结点法与截面法的联合应用 186

11.3.5 几种常用桁架受力性能的比较 187

11.4 三铰拱 188

11.4.1 拱的形式及特点 188

11.4.2 三铰拱的计算 188

11.4.3 三铰拱的合理拱轴线 190

11.5 静定组合结构 190

小结 192

思考题 193

习题 194

第12章 静定结构的位移计算 198

12.1 概述 198

12.1.1 杆系结构的位移 198

12.1.2 计算位移的目的 198

12.2 静定结构在荷载作用下的位移计算公式 199

12.3 积分法 200

12.4 图乘法 202

12.5 静定结构在支座移动时的位移计算 207

小结 208

思考题 208

习题 209

第13章 力法 212

13.1 超静定结构概述 212

13.1.1 超静定结构的概念 212

13.1.2 超静定次数的确定 212

13.2 力法的基本原理 213

13.2.1 力法的基本结构和基本未知量 213

13.2.2 力法的基本方程 214

13.3 力法的典型方程 215

13.4 力法计算举例 216

小结 220

思考题 221

习题 221

第14章 位移法 224

14.1 位移法的基本原理 224

14.2 位移法的基本未知量 225

14.2.1 结点转角 225

14.2.2 独立结点线位移 226

14.3 单跨超静定梁的杆端内力 227

14.3.1 杆端位移和杆端内力的正负规定 227

14.3.2 杆端位移引起的杆端内力——形常数 228

14.3.3 荷载引起的杆端内力——载常数 229

14.3.4 等截面直杆的转角位移方程 230

14.4 位移法计算举例 230

小结 235

思考题 235

习题 236

第15章 力矩分配法 237

15.1 力矩分配法的基本原理 237

15.1.1 基本概念 237

15.1.2 力矩分配法的基本原理 238

15.1.3 非结点荷载作用下单结点结构的计算 240

15.2 力矩分配法计算连续梁及无侧移刚架 243

小结 246

思考题 246

习题 247

附录 型钢表 249

参考文献 256