1 绪论 1
1.1 结构力学的研究对象和任务 2
1.2 结构的计算简图 5
1.2.1 确定计算简图的原则 5
1.2.2 平面杆件结构的简化 5
1.2.3 结构计算简图示例 8
1.3 平面杆件结构分类 10
1.4 荷载分类 11
知识归纳 11
独立思考 12
2 平面体系的几何组成分析 13
2.1 概述 14
2.2 平面体系的自由度和约束 14
2.2.1 自由度 14
2.2.2 约束 15
2.2.3 计算自由度 15
2.3 平面几何不变体系的组成规则 17
2.4 平面体系几何组成分析方法与举例 20
2.5 平面体系的几何组成与静力特性的关系 22
知识归纳 23
独立思考 23
习题 24
3 静定梁和静定平面刚架 27
3.1 单跨静定梁计算 28
3.1.1 内力和符号规定 28
3.1.2 用截面法求指定截面的内力 28
3.1.3 内力图 29
3.1.4 单跨斜梁 34
3.2 多跨静定梁计算 36
3.2.1 多跨静定梁的几何组成特性 36
3.2.2 多跨静定梁的传力关系和计算步骤 36
3.3 简单静定平面刚架计算 39
3.4 三铰刚架计算 45
3.5 主从静定平面刚架计算 48
知识归纳 50
独立思考 50
习题 50
4 实体三铰拱 55
4.1 概述 56
4.2 实体三铰拱的数解法 57
4.2.1 支座反力的计算公式 57
4.2.2 内力的计算公式 58
4.3 实体三铰拱的压力线 61
4.4 实体三铰拱的合理拱轴线 63
知识归纳 66
独立思考 66
习题 67
5 静定平面桁架 68
5.1 概述 69
5.2 结点法 71
5.3 截面法 74
5.4 结点法和截面法的联合应用 76
5.5 对称桁架的计算 78
5.6 各类平面梁式桁架比较 79
5.7 组合结构的计算 80
5.8 静定结构的静力特性 82
知识归纳 84
独立思考 84
习题 84
6 虚功原理和静定结构的位移计算 88
6.1 概述 89
6.1.1 杆件结构的位移 89
6.1.2 结构产生位移的外界因素 89
6.1.3 计算位移的目的 90
6.1.4 线弹性体系和非线性变形体系 90
6.2 线性变形体系的实功及变形位能 91
6.2.1 外力实功 91
6.2.2 变形位能 92
6.2.3 外力实功与变形位能 94
6.3 刚体体系的虚功方程及其应用 95
6.3.1 虚功的概念 95
6.3.2 刚体体系的虚功原理 96
6.3.3 虚功方程的两种应用 96
6.4 平面杆件变形体系的虚功原理 99
6.4.1 变形体系的虚功原理 99
6.4.2 变形体系的虚功原理和虚单位荷载法 100
6.5 结构位移计算的一般公式 101
6.6 静定结构在荷载作用下的位移计算 103
6.7 图形相乘法 106
6.8 静定结构由温度变化及制造误差引起的位移计算 110
6.9 静定结构由支座位移引起的位移计算 112
6.10 线性变形体系的互等定理 113
6.10.1 功的互等定理 113
6.10.2 位移互等定理 114
6.10.3 反力互等定理 114
6.10.4 反力与位移互等定理 115
知识归纳 116
独立思考 117
习题 118
7 力法 120
7.1 超静定结构的概念和超静定次数的确定 121
7.2 力法原理与力法典型方程 123
7.3 荷载作用下各类超静定结构的计算 128
7.3.1 超静定刚架 128
7.3.2 铰接排架 129
7.3.3 超静定桁架 131
7.3.4 超静定组合结构 132
7.3.5 超静定拱 134
7.4 支座位移及温度改变时超静定结构计算 137
7.4.1 温度改变 137
7.4.2 支座位移 139
7.5 超静定结构的位移计算 140
7.5.1 超静定结构在荷载作用下的位移计算 140
7.5.2 超静定结构在温度改变和支座位移作用下的位移计算 142
7.6 超静定结构最终内力图的校核 143
7.6.1 平衡条件校核 143
7.6.2 位移条件校核 144
7.7 对称性的利用 145
7.7.1 对称结构在对称荷载作用下的特点 146
7.7.2 对称结构在反对称荷载作用下的特点 148
7.7.3 荷载分组 149
7.7.4 半刚架法 150
7.8 单跨超静定梁在外因作用下的杆端力计算 153
7.8.1 由杆端位移引起的杆端力 154
7.8.2 由荷载引起的杆端力 155
7.8.3 等截面单跨超静定梁的转角位移方程 156
7.8.4 单跨超静定梁的形常数和载常数 156
7.9 超静定结构的特性 159
知识归纳 159
独立思考 160
习题 161
8 位移法和力矩分配法 165
8.1 位移法的基本概念 166
8.1.1 关于位移法的简例 166
8.1.2 位移法计算刚架的基本思路 167
8.2 无侧移刚架的计算 168
8.3 有侧移刚架的计算 171
8.3.1 基本未知量的选取 172
8.3.2 基本方程的建立 173
8.4 位移法基本体系与典型方程 181
8.5 力矩分配法的基本概念 187
8.5.1 转动刚度S 187
8.5.2 分配系数μ 188
8.5.3 传递系数C 189
8.6 用力矩分配法计算连续梁和无结点线位移刚架 193
8.7 超静定结构的受力分析和变形特点 197
8.7.1 超静定结构的特性 197
8.7.2 计算超静定结构的基本方法是力法和位移法 199
知识归纳 200
独立思考 200
习题 200
9 影响线和内力包络图 204
9.1 影响线的概念 205
9.2 用静力法作静定梁影响线 205
9.2.1 支座反力影响线 206
9.2.2 弯矩影响线 206
9.2.3 剪力影响线 207
9.3 用机动法作静定梁影响线 208
9.4 利用影响线求影响量 210
9.5 最不利荷载位置的确定 212
9.5.1 可动均布活荷载的最不利位置 212
9.5.2 移动行列荷载的最不利位置 212
9.6 超静定梁影响线的概念 216
9.6.1 静力法 216
9.6.2 机动法 217
9.7 简支梁和连续梁的内力包络图 220
9.7.1 简支梁内力包络图 220
9.7.2 连续梁内力包络图 221
知识归纳 223
独立思考 224
习题 224
10 矩阵位移法 226
10.1 概述 227
10.2 单元刚度矩阵 227
10.2.1 单元的划分 227
10.2.2 单元杆端力和杆端位移的表示方法 228
10.2.3 单元刚度矩阵 228
10.3 单元刚度矩阵的坐标变换 232
10.4 连续梁的结构刚度矩阵 236
10.5 忽略轴向变形时矩形刚架的结构刚度矩阵 241
10.6 用先处理法计算一般平面杆件结构 249
10.7 等效结点荷载 261
10.8 矩阵位移法的后处理法 264
知识归纳 271
独立思考 271
习题 272
11 结构弹性稳定计算 274
11.1 概述 275
11.1.1 分支点失稳 275
11.1.2 极值点失稳 276
11.2 用静力法确定等截面压杆的临界荷载 277
11.3 用静力法确定变截面压杆的临界荷载 279
11.4 等截面直杆稳定 282
11.4.1 刚性支承上等截面直杆的稳定 282
11.4.2 具有弹性支承的等截面直杆的稳定 282
11.5 偏心受压直杆稳定 285
11.6 刚架稳定 287
11.6.1 考虑轴向力效应的转角位移方程 287
11.6.2 按位移法组成稳定方程 289
知识归纳 292
独立思考 293
习题 293
12 结构动力学 295
12.1 概述 296
12.1.1 动力学的特点 296
12.1.2 动力学的任务和内容 296
12.1.3 动力荷载的分类 297
12.2 结构动力分析中体系的自由度 298
12.2.1 动力分析中体系的自由度 298
12.2.2 体系自由度的简化 298
12.2.3 体系自由度的确定 299
12.3 单自由度体系的自由振动 300
12.3.1 运动微分方程的建立 300
12.3.2 自由振动微分方程的建立 301
12.3.3 结构的自振周期和频率 301
12.3.4 简谐振动的特性 303
12.4 单自由度体系的受迫振动 304
12.4.1 简谐荷载 305
12.4.2 冲击荷载 307
12.5 考虑阻尼影响的单自由度体系的振动 310
12.5.1 有阻尼的自由振动 310
12.5.2 一般动力荷载下结构的动力反应 313
12.5.3 简谐荷载作用下结构的动力反应和动力性能 313
12.6 两个自由度体系的自由振动 315
12.6.1 运动方程的建立 316
12.6.2 频率方程和频率 317
12.6.3 主振型 317
12.6.4 运动方程的一般解 318
12.7 两个自由度体系在简谐荷载下的受迫振动 320
12.8 一般多自由度体系的自由振动 323
12.8.1 柔度法 323
12.8.2 刚度法 326
12.8.3 振型的正交性 329
12.8.4 运动方程的一般解 330
12.9 振型分解法 330
12.9.1 广义坐标的概念 330
12.9.2 按振型分解法计算多自由度体系的受迫振动（不考虑阻尼影响） 331
12.9.3 按振型分解法计算有阻尼受迫振动 333
知识归纳 338
独立思考 339
习题 339
13 结构力学总论 343
13.1 几种常见结构体系的计算简图 344
13.1.1 矩形板及其简化 344
13.1.2 钢筋混凝土楼盖体系的荷载传递方式及其简化 345
13.1.3 规则多高层建筑结构的平面结构计算简图 346
13.2 刚度分布对结构力学性能的影响 347
13.2.1 转动刚度分布对无侧移结构力学性能的影响 347
13.2.2 侧向刚度分布对侧移结构力学性能的影响 348
13.2.3 刚度分布对一般结构力学性能的影响 349
13.3 杆件结构的变形形式 350
13.3.1 杆件结构变形的基本规律 350
13.3.2 杆件结构弯曲变形曲线的计算 352
13.3.3 一些典型超静定结构变形曲线示意图 352
13.4 广义单元和子结构的应用 353
13.4.1 广义单元及其刚度矩阵 353
13.4.2 子结构的应用 354
知识归纳 356
独立思考 357
习题 357
14 结构力学问题的计算机求解 358
14.1 SAP2000软件简介 359
14.1.1 SAP2000简介 359
14.1.2 SAP2000基本操作过程 359
14.2 静定结构的内力图与变形曲线 360
14.2.1 静定梁的内力图与变形曲线 360
14.2.2 静定桁架的内力图与变形曲线 364
14.2.3 三铰拱的内力图与变形曲线 365
14.3 超静定结构的内力图与变形曲线 366
14.4 结构振型曲线 370
14.5 结构弹性稳定荷载与屈曲模式 373
知识归纳 375
独立思考 375
习题 375
参考文献 377