1绪论 1
1.1结构和结构的分类 1
1.2结构力学的任务与方法 3
1.2.1结构力学课程与其他课程的关系 3
1.2.2结构力学的任务和学习方法 3
1.3结构的计算简图 4
1.3.1计算简图及其选择原则 4
1.3.2计算简图的简化要点 4
1.3.3结构计算简图示例 7
1.4杆件结构的分类 9
1.5荷载的分类 11
本章小结 11
思考题 11
2结构的几何组成分析 12
2.1几何组成分析的目的、几何不变体系和几何可变体系 12
2.2自由度和约束的概念 13
2.2.1自由度 13
2.2.2约束 13
2.2.3约束代换和瞬铰 14
2.2.4必要约束和多余约束 15
2.3几何不变无多余约束的平面杆件体系的几何组成规则 15
2.3.1一个点和一个刚片的连接 15
2.3.2平面内两个刚片的连接 16
2.3.3平面内三个刚片的连接 17
2.3.4瞬变体系 18
2.4几何组成分析举例 18
2.5体系的计算自由度数公式 20
2.6结构的几何组成和静定性的关系 21
本章小结 21
思考题 21
习题 22
3静定梁 25
3.1静定单跨梁的计算 25
3.1.1杆件截面内力及正负号规定 25
3.1.2杆件截面内力计算的方法——截面法 25
3.1.3荷载与内力之间的微分关系 28
3.1.4内力图的绘制 29
3.2叠加法绘制直杆弯矩图 31
3.2.1简支梁弯矩图的叠加方法 31
3.2.2分段叠加法 32
3.3简支斜梁的计算 33
3.4静定多跨梁约束力的计算与几何组成 35
3.5静定多跨梁内力图的绘制 36
本章小结 38
思考题 39
习题 39
4静定刚架 42
4.1静定平面刚架的几何组成及特点 42
4.2静定刚架支座反力的计算 44
4.3用截面法求静定刚架杆端截面内力 45
4.4静定刚架内力图的绘制 49
4.4.1静定刚架内力图绘制举例 49
4.4.2静定刚架内力图的绘制要点 50
4.5三铰刚架及多层多跨静定刚架的内力图 51
4.5.1三铰刚架及多层多跨静定刚架内力图的绘制 51
4.5.2刚架内力图的校核 53
4.6静定空间刚架的计算 53
本章小结 54
思考题 55
习题 55
5三铰拱 59
5.1三铰拱的组成和类型 59
5.2在竖向荷载作用下三铰拱的支座反力 60
5.3在竖向荷载作用下三铰拱截面内力的计算公式 61
5.4三铰拱的受力特性 65
5.5三铰拱的合理轴线 65
5.5.1在竖向荷载作用下三铰拱的合理拱轴 65
5.5.2在沿径向均匀分布荷载作用下三铰拱的合理拱轴 66
5.6悬索 67
本章小结 69
思考题 70
习题 70
6静定桁架和组合结构 72
6.1桁架的特点和组成分类 72
6.1.1桁架计算简图的假设及内力特点 72
6.1.2桁架按几何组成分类 73
6.1.3桁架杆件轴力正负号规定及斜杆轴力的表示 74
6.2结点法 74
6.3截面法 77
6.4结点法和截面法的联合应用 80
6.5组合结构 81
6.5.1组合结构的组成与型式 81
6.5.2组合结构的计算 81
6.6静定空间桁架 83
6.6.1空间桁架的应用 83
6.6.2空间桁架的几何组成 83
6.6.3空间桁架的计算方法 84
本章小结 87
思考题 88
习题 88
7静定结构总论 93
7.1静定结构受力分析的方法 93
7.2静定结构的一般性质 95
7.3各种结构型式的受力特点 97
7.3.1梁、拱、刚架和桁架的受力特点 97
7.3.2梁式桁架的型式与受力特性 99
7.4用零载法分析体系的几何可变性 101
本章小结 103
思考题 103
习题 103
8影响线 105
8.1影响线的概念 105
8.2静力法作静定单跨梁影响线 106
8.2.1简支梁的影响线 106
8.2.2伸臂梁的影响线 108
8.3结点荷载作用下梁的影响线 110
8.4静力法作桁架的影响线 111
8.5机动法作静定梁的影响线 113
8.5.1刚体体系的虚功原理 113
8.5.2机动法作影响线的原理和步骤 113
8.5.3机动法作简支梁的影响线 114
8.5.4机动法作静定多跨梁的影响线 115
8.6影响线的应用 117
8.6.1计算影响量值 117
8.6.2可动均布荷载的最不利布置 118
8.6.3移动荷载的最不利位置 118
8.7公路、铁路的标准荷载制及换算荷载 123
8.7.1公路、铁路的标准荷载制 123
8.7.2换算荷载 124
8.8简支梁的包络图和绝对最大弯矩 126
8.8.1简支梁的包络图 126
8.8.2简支梁的绝对最大弯矩 126
本章小结 128
思考题 129
习题 129
9虚功原理和结构的位移计算 133
9.1位移计算概述 133
9.2虚功和虚功原理 134
9.2.1虚功 134
9.2.2刚体体系虚功原理的两种应用 135
9.2.3变形体体系的虚功原理 139
9.3单位荷载法计算位移和位移计算的一般公式 140
9.4荷载作用下的位移计算 141
9.4.1荷载作用下位移的计算公式及计算位移的步骤 141
9.4.2各类结构的位移计算会式 141
9.4.3荷载作用下位移计算举例 142
9.5图乘法 145
9.5.1图乘法的计算公式 145
9.5.2图乘的分段和叠加 147
9.5.3图乘法位移计算举例 148
9.6温度作用时的位移计算 153
9.7支座移动时的位移计算 154
9.8线性变形体系的互等定理 156
9.8.1功的互等定理 156
9.8.2位移互等定理 156
9.8.3反力互等定理 157
9.9空间刚架的位移计算公式 157
本章小结 158
思考题 158
习题 160
10力法 164
10.1超静定结构和超静定次数 164
10.1.1超静定结构 164
10.1.2超静定次数的确定 164
10.2力法的基本概念 166
10.2.1力法的基本未知量和基本体系 166
10.2.2力法的基本方程 166
10.3力法方程的典型形式 168
10.3.1两次超静定结构的力法方程 168
10.3.2 n次超静定结构的力法方程 170
10.4超静定梁、刚架和排架 170
10.4.1超静定梁和刚架 170
10.4.2铰接排架 175
10.5超静定桁架和组合结构 177
10.5.1超静定桁架 177
10.5.2超静定组合结构 178
10.6对称结构的计算 180
10.6.1结构和荷载的对称性 180
10.6.2取对称基本体系计算 181
10.6.3取半边结构计算 183
10.7超静定拱 188
10.7.1两铰拱计算 188
10.7.2对称无铰拱计算 193
10.8交叉梁系和超静定空间刚架 196
10.8.1交叉梁系的计算 196
10.8.2超静定空间刚架的计算 199
10.9温度变化和支座移动时超静定结构的内力 200
10.9.1温度变化时的内力计算 200
10.9.2支座移动和支座为弹性支座时的内力计算 202
10.10超静定结构的位移计算 206
10.11超静定结构计算的校核 208
本章小结 210
思考题 211
习题 212
11位移法 217
11.1位移法的基本概念 217
11.2等截面直杆的形常数和载常数 218
11.2.1等截面直杆的形常数 218
11.2.2等截面直杆的载常数 220
11.3位移法的基本未知量和基本体系 223
11.3.1位移法的基本未知量 223
11.3.2位移法的基本体系 224
11.4位移法方程 225
11.4.1位移法方程的建立 225
11.4.2位移法方程的典型形式 226
11.5位移法计算连续梁和无侧移刚架 228
11.6位移法计算有侧移刚架和排架 232
11.7位移法计算对称结构 238
11.8支座位移和温度变化时的计算 241
11.8.1支座位移和弹性支座时的计算 241
11.8.2温度变化时的计算 244
11.9用直接平衡法建立位移法方程 247
11.9.1等截面直杆的转角位移方程 247
11.9.2用直接平衡法计算超静定结构 247
本章小结 249
思考题 249
习题 250
附录 习题答案 255
参考文献 261