12渐近法和超静定结构的影响线 1
12.1渐近法概述 1
12.2力矩分配法的概念 1
12.2.1正负号规定 1
12.2.2结点力偶的分配和传递 1
12.3单结点的力矩分配——基本运算 5
12.4多结点的力矩分配——渐近运算 8
12.5无剪力分配法 17
12.5.1无剪力分配法的应用条件 17
12.5.2剪力静定杆件的固端弯矩 17
12.5.3零剪力杆件的转动刚度和传递系数 18
12.6剪力分配法 22
12.6.1柱顶有水平荷载作用的铰结排架 22
12.6.2横梁刚度无限大时刚架的剪力分配 22
12.6.3柱间有水平荷载作用时的计算 23
12.7超静定力的影响线 26
12.7.1用静力法绘制超静定梁影响线的原理 26
12.7.2用机动法绘制连续梁的影响线 27
12.8连续梁的最不利荷载分布及内力包络图 30
12.8.1连续梁的最不利荷载分布 30
12.8.2内力包络图 30
本章小结 32
思考题 33
习题 33
13矩阵位移法 37
13.1概述 37
13.1.1矩阵位移法的基本思路 37
13.1.2结构的离散化与杆端位移、杆端力的正负号规定 37
13.2单元分析(一)——局部坐标系中的单元刚度矩阵 38
13.2.1一般杆单元的刚度矩阵 38
13.2.2单元刚度矩阵的性质 40
13.2.3特殊单元 40
13.3单元分析(二)——整体坐标系中的单元刚度矩阵 42
13.3.1单元坐标转换矩阵 42
13.3.2整体坐标系中的单元刚度矩阵 43
13.4连续梁的整体刚度矩阵 44
13.4.1单元集成法的基本概念 46
13.4.2单元定位向量 48
13.4.3单元集成法的实施 48
13.4.4整体刚度矩阵的性质 50
13.5刚架的整体刚度矩阵 50
13.5.1单元定位向量与单元集成 51
13.5.2铰结点的处理 53
13.6等效结点荷载 54
13.7计算步骤和算例 57
13.8忽略轴向变形的矩形刚架的整体分析 62
13.9桁架及组合结构的整体分析 65
13.9.1桁架 65
13.9.2组合结构 69
13.10平面刚架程序的框图设计和源程序 72
13.10.1平面刚架程序的框图设计 72
13.10.2平面刚架源程序和算例 81
本章小结 91
思考题 91
习题 92
14超静定结构总论和结构定性分析 94
14.1超静定结构基本解法的分类和比较 94
14.2力矩分配法与位移法联合解有侧移刚架 95
14.3超静定结构的特性 97
14.3.1多余约束的存在及其影响 97
14.3.2各杆刚度改变对内力分布的影响 98
14.3.3温度和沉降等变形因素的影响 99
14.4关于计算简图的补充讨论 100
14.4.1结构体系的简化 100
14.4.2杆件的简化 102
14.4.3结点的简化 102
14.4.4支座的简化 103
14.5静定结构内力和位移的定性分析 104
14.5.1静定结构内力和位移定性分析的要求和判断依据 104
14.5.2弯矩图和变形简图绘制的一些常用方法 104
14.6结构的变形简图 109
14.6.1变形简图的基本做法和基本杆 109
14.6.2以结点角位移为主的结构的分析 110
14.6.3以结点线位移为主的结构的分析 112
14.6.4以结点角位移为主、但有结点线位移影响的结构的分析 114
14.7超静定结构内力和位移的定性分析 114
14.7.1其他思路的例子 114
14.7.2拱的受力和变形特点 116
14.7.3桁架的定性分析 117
14.8多层多跨刚架的近似法 119
14.8.1多层多跨刚架竖向荷载下的分层计算法 119
14.8.2多层多跨刚架水平荷载下的反弯点法 120
本章小结 124
思考题 124
习题 125
15结构的动力计算 129
15.1动力计算概述 129
15.1.1动力计算的特点 129
15.1.2动力荷载的分类 129
15.1.3动力计算的自由度 130
15.2单自由度体系的自由振动 131
15.2.1单自由度体系自由振动微分方程的建立 131
15.2.2自由振动微分方程的解答 132
15.2.3结构的自振周期和自振频率 134
15.2.4阻尼对自由振动的影响 137
15.3单自由度体系的受迫振动 139
15.3.1单自由度体系受迫振动微分方程的建立 139
15.3.2简谐荷载作用下结构的动力反应 140
15.3.3一般荷载作用下结构的动力反应 142
15.3.4阻尼对受简谐荷载受迫振动的影响 144
15.3.5有阻尼时的杜哈梅积分 146
15.4两个自由度体系的自由振动 147
15.4.1两个自由度体系自由振动微分方程的建立 147
15.4.2频率方程和自振频率 149
15.4.3主振型及主振型正交性 152
15.4.4两个自由度体系自由振动方程的一般解 154
15.5两个自由度体系在简谐荷载下的受迫振动 155
15.5.1柔度法 155
15.5.2刚度法 158
15.6一般多自由度体系的自由振动 160
15.6.1柔度法 160
15.6.2刚度法 163
15.6.3主振型的正交性 166
15.7多自由度体系在任意动荷载作用下的受迫振动——振型分解法 168
15.7.1正则坐标与主振型矩阵 168
15.7.2振型分解法 169
15.8无限自由度体系的自由振动 172
15.9计算频率的近似法 174
15.9.1能量法求第一频率——瑞利(Rayleigh)法 174
15.9.2集中质量法 177
本章小结 178
思考题 179
习题 180
16结构的稳定计算 184
16.1两类稳定问题概述 184
16.1.1分支点失稳 184
16.1.2极值点失稳 186
16.2稳定问题的分析方法——静力法和能量法 186
16.2.1静力法 187
16.2.2能量法 188
16.3弹性压杆的稳定——静力法 191
16.3.1等截面压杆 191
16.3.2变截面压杆 194
16.4弹性压杆的稳定——能量法 196
16.4.1按单参数体系计算 196
16.4.2按多参数体系计算 198
16.5剪力对临界荷载的影响 201
16.6组合压杆的稳定 203
16.6.1缀条式组合压杆 203
16.6.2缀板式组合压杆 204
16.7圆环和圆拱的稳定 205
16.7.1圆环和圆拱受均匀静水压力时的稳定 206
16.7.2拱的临界荷载系数 208
16.8窄条梁的稳定 209
本章小结 211
思考题 212
习题 212
17结构的极限荷载 215
17.1极限荷载概述 215
17.2极限弯矩、塑性铰和极限状态 216
17.2.1理想弹塑性材料的矩形截面梁 216
17.2.2有一个对称轴的任意截面梁 217
17.2.3静定梁的极限荷载 217
17.3超静定梁的极限荷载 218
17.3.1超静定梁的破坏过程和极限荷载的特点 218
17.3.2连续梁的极限荷载 220
17.4比例加载时判定极限荷载的一般定理和基本方法 221
17.4.1比例加载时极限荷载的几个定理 221
17.4.2计算极限荷载的机构法和试算法 222
17.5刚架的极限荷载 224
17.5.1机构法 225
17.5.2试算法 225
17.5.3增量变刚度法的概念 227
本章小结 228
思考题 229
习题 229
附录 习题答案 231
参考文献 234