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第1章 绪论1

1.1 结构力学的研究对象和任务1

1.1.1 工程结构的概念与类型1

1.1.2 结构力学的任务和研究方法2

1.2 结构计算简图3

1.2.1 结构计算简图的概念与简化原则3

1.2.2 结构计算简化的内容3

1.2.3 结构计算简图示例6

1.3 杆件结构的分类7

1.4 荷载的分类9

思考题10

第2章 平面体系的几何构造分析11

2.1 基本概念11

2.1.1 自由度12

2.1.2 刚片12

2.1.3 约束12

2.1.4 必要约束和多余约束13

2.1.5 虚铰14

2.2 平面几何不变体系的组成规律14

2.2.1 三个基本规律14

2.2.2 瞬变体系15

2.2.3 无穷远处的瞬铰16

2.2.4 几何组成分析要点17

2.3 平面体系几何组成分析示例18

2.4 平面杆件体系的计算自由度19

思考题23

习题24

第3章 静定结构的内力计算26

3.1 概述26

3.1.1 杆件横截面上的内力和符号规定27

3.1.2 荷载与内力之间的微分关系和增量关系27

3.1.3 分段叠加法作弯矩图28

3.2 静定梁31

3.3 平面刚架36

3.3.1 概述36

3.3.2 刚架的内力计算37

3.4 静定拱41

3.4.1 概述41

3.4.2 三铰拱的计算42

3.4.3 三铰拱的合理拱轴线47

3.5 平面桁架49

3.5.1 桁架的特点和几何组成49

3.5.2 结点法50

3.5.3 截面法52

3.5.4 结点法和截面法的联合应用54

3.6 组合结构55

3.7 静定结构的一般性质58

3.7.1 静定结构约束力解答的唯一性58

3.7.2 静定结构的导出性质58

思考题61

习题61

第4章 虚功原理和结构的位移计算69

4.1 概述69

4.2 变形体系的虚功原理70

4.3 结构位移计算的一般公式73

4.4 静定结构在荷载作用下的位移计算75

4.5 图乘法80

4.6 温度变化和支座移动下静定结构的位移计算86

4.6.1 温度变化时的位移计算86

4.6.2 支座移动时的位移计算89

4.7 互等定理90

4.7.1 功的互等定理91

4.7.2 位移互等定理91

4.7.3 反力互等定理92

4.7.4 位移反力互等定理93

思考题94

习题94

第5章 力法98

5.1 超静定结构的概念和超静定次数98

5.1.1 超静定结构的概念98

5.1.2 超静定次数98

5.2 力法的基本原理及典型方程100

5.2.1 力法的基本原理100

5.2.2 力法的典型方程102

5.3 力法计算示例105

5.3.1 超静定梁和超静定刚架105

5.3.2 超静定桁架110

5.3.3 超静定排架112

5.3.4 超静定组合结构114

5.4 对称结构的计算115

5.4.1 选取对称的基本结构115

5.4.2 选择对称或反对称的荷载116

5.4.3 取半边结构计算118

5.5 温度变化和支座移动时超静定结构的计算121

5.5.1 温度变化时超静定结构的内力计算122

5.5.2 支座移动时超静定结构的内力计算123

5.6 超静定结构的位移计算126

5.7 超静定结构内力图校核和特性128

5.7.1 超静定结构最后内力图的校核128

5.7.2 超静定结构的特性131

思考题132

习题132

第6章 位移法137

6.1 位移法的基本原理及基本方程137

6.2 等截面杆件的转角位移方程139

6.2.1 等截面直杆的形常数和载常数139

6.2.2 等截面直杆的转角位移方程142

6.3 位移法的基本未知量144

6.4 位移法计算示例147

6.4.1 无侧移刚架的计算147

6.4.2 有侧移刚架的计算149

6.5 位移法的基本体系和典型方程151

6.5.1 基本体系的概念151

6.5.2 位移法的典型方程152

6.5.3 位移法典型方程的应用举例154

6.6 位移法计算对称结构158

6.7 温度变化和支座移动时的结构计算160

思考题162

习题163

第7章 渐近法167

7.1 概述167

7.2 力矩分配法的基本概念167

7.2.1 转动刚度167

7.2.2 分配系数168

7.2.3 传递系数169

7.3 力矩分配法的基本运算170

7.4 多结点无侧移结构的计算172

7.5 力矩分配法和位移法的联合应用174

7.6 对称性的利用176

7.7 无剪力分配法177

7.7.1 无剪力分配法的适用条件178

7.7.2 剪力静定杆的固端弯矩178

7.7.3 剪力静定杆的转动刚度和传递系数179

7.8 剪力分配法181

思考题187

习题188

第8章 影响线及其应用191

8.1 移动荷载和影响线的概念191

8.2 用静力法作静定梁的影响线192

8.3 用机动法作静定梁的影响线198

8.4 结点荷载作用下的静定梁影响线202

8.5 静力法作静定桁架的影响线203

8.6 超静定结构的影响线206

8.7 影响线的应用209

思考题219

习题219

第9章 矩阵位移法224

9.1 概述224

9.2 局部坐标系下的单元刚度矩阵225

9.3 整体坐标系下单元刚度矩阵231

9.4 连续梁的整体刚度矩阵235

9.5 刚架的整体刚度矩阵244

9.6 等效结点荷载250

9.7 矩阵位移法计算实例254

思考题263

习题264

第10章 结构动力计算基础266

10.1 概述266

10.1.1 结构动力计算的特点和内容266

10.1.2 动力荷载的分类266

10.1.3 结构的振动自由度267

10.2 单自由度体系无阻尼自由振动268

10.2.1 运动微分方程的建立268

10.2.2 运动分析270

10.3 单自由度体系无阻尼受迫振动272

10.3.1 简谐荷载273

10.3.2 一般动力荷载278

10.4 单自由度体系有阻尼自由振动281

10.5 单自由度体系有阻尼受迫振动284

10.5.1 简谐荷载284

10.5.2 一般动力荷载286

10.6 多自由度体系的自由振动287

10.6.1 体系运动方程的建立287

10.6.2 频率和主振型289

10.7 多自由度体系在简谐荷载作用下的受迫振动295

10.8 结构频率的近似计算方法299

10.8.1 能量法299

10.8.2 集中质量法302

思考题303

习题303

第11章 结构的极限荷载与弹性稳定307

11.1 概述307

11.2 基本概念308

11.2.1 极限弯矩308

11.2.2 塑性铰309

11.2.3 极限荷载310

11.2.4 稳定问题310

11.3 比例加载一般规律313

11.3.1 比例加载的含义及相关假设313

11.3.2 可破坏荷载和可接受荷载313

11.3.3 比例加载的一般定理及其证明314

11.4 超静定结构的极限荷载计算315

11.4.1 单跨超静定梁的极限荷载315

11.4.2 多跨连续梁的极限荷载318

11.4.3 刚架的极限荷载320

11.5 压杆的临界荷载323

11.5.1 静力法确定弹性压杆的临界荷载323

11.5.2 能量法确定弹性压杆的临界荷载327

思考题333

习题333

部分习题答案337

参考文献348