結(jié)構(gòu)力學(xué)(上下)

前言

　　本教材是根據(jù)原國家教育委員會1995年批準(zhǔn)修正的《結(jié)構(gòu)力學(xué)課程教學(xué)基本要求》（多學(xué)時）所規(guī)定的基本內(nèi)容，結(jié)合教育部1998年頒布的普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄中土木工程專業(yè)的業(yè)務(wù)培養(yǎng)目標(biāo)、業(yè)務(wù)培養(yǎng)要求，參考現(xiàn)行的結(jié)構(gòu)力學(xué)教材，根據(jù)一般普通院校人才培養(yǎng)目標(biāo)，由大連民族學(xué)院、沈陽工業(yè)大學(xué)聯(lián)合編寫。本書可作為土木工程專業(yè)本科生的教材，也可供土建類其他各專業(yè)及有關(guān)工程技術(shù)人員參考。結(jié)構(gòu)力學(xué)是土木工程專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，本書分上、下兩冊出版。上冊包括緒論、結(jié)構(gòu)的幾何組成分析、靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分析及位移計算、靜定結(jié)構(gòu)的影響線、超靜定結(jié)構(gòu)的力法計算等內(nèi)容。下冊包括超靜定結(jié)構(gòu)的位移法及漸近法計算、超靜定結(jié)構(gòu)的影響線、矩陣位移法、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定計算、結(jié)構(gòu)的極限荷載、結(jié)構(gòu)動分析等內(nèi)容。其中在節(jié)號上冠有＊號的內(nèi)容可供選學(xué)，不同專業(yè)可根據(jù)專業(yè)的需要酌情取舍。每章均有思考題，以活躍思維、啟發(fā)思考，加深對基本概念的認(rèn)識；精選的習(xí)題對掌握基本的運(yùn)算技能具有重要作用。本教材的編寫反映了參編院校多年積累的教學(xué)經(jīng)驗，特別是結(jié)合新專業(yè)目錄中對寬口徑的土建類人才培養(yǎng)要求方面注意了吸取其他各兄弟院校教材的優(yōu)點(diǎn)，加強(qiáng)了基本概念及理論知識的闡述，力圖保持結(jié)構(gòu)力學(xué)基本理論的系統(tǒng)性、內(nèi)容的先進(jìn)性，并恰當(dāng)?shù)卣莆諆?nèi)容的深度和廣度，貫徹理論聯(lián)系實際、由淺入深、注意培養(yǎng)學(xué)生的解題能力及方便教學(xué)等原則。根據(jù)目前計算機(jī)的普及應(yīng)用，特別是計算機(jī)在結(jié)構(gòu)分析中的應(yīng)用，在選定編寫內(nèi)容時與矩陣位移法緊密結(jié)合，編入了剛架靜力分析的源程序，使學(xué)生初步具有編寫和使用結(jié)構(gòu)計算程序的能力，以為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。參加本書編寫的有：劉玉彬（第1、2、3、4章），白秉三（第10、11、12、13章），陳長征（第7、8章），羅躍綱（第14、15章），栗青（第5章），寧寶寬（第9章），譚素杰（第6章），趙天雁（第16章）。在編寫過程中吸取了目前流行的結(jié)構(gòu)力學(xué)教材中適合一般普通院校特點(diǎn)的內(nèi)容，在此對這些教材的作者表示衷心的感謝。由于水平有限，書中可能存在一些錯誤或不妥之處，請讀者批評指正。

內(nèi)容概要

本書包括上、下兩冊。上冊（第1章至第8章）主要內(nèi)容包括緒論，結(jié)構(gòu)的幾何組成分析，靜定梁和靜定剛架，三鉸拱、曲桿和懸索結(jié)構(gòu)，靜定桁架和組合結(jié)構(gòu)，靜定結(jié)構(gòu)的影響線，虛功原理和結(jié)構(gòu)的位移計算，力法；下冊（第9章至第16章）主要內(nèi)容包括位移法，漸進(jìn)法和超靜定結(jié)構(gòu)的影響線，矩陣位移法，結(jié)構(gòu)的極限荷載，結(jié)構(gòu)的彈性穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)的動力計算、單自由度體系的振動，多自由度體系和無限自由度體系的振動，結(jié)構(gòu)自振頻率和振型的近似計算。    本書可供高等院校工科類本科生及研究生閱讀。

書籍目錄

前言上冊第1章 結(jié)論　1.1 結(jié)構(gòu)力學(xué)的研究對象、基本任務(wù)和學(xué)習(xí)方法　1.2 結(jié)構(gòu)的計算簡圖　1.3 桿件結(jié)構(gòu)的分類　1.4 荷載的分類　思考題第2章 結(jié)構(gòu)的幾何組成分析　2.1 幾何組成分析的基本概念　2.2 幾何不變體系的組成規(guī)則　2.3 瞬變體系　2.4 幾何組成分析舉例　2.5 結(jié)構(gòu)的幾何組成和靜定性的關(guān)系　思考題　習(xí)題第3章 靜定梁和靜定剛架　3.1 單跨靜定梁的計算　3.2 多跨靜定梁的計算　3.3 靜定平面剛架的計算　3.4* 靜定空間剛架的計算　思考題　習(xí)題第4章 三鉸拱、曲桿和懸索結(jié)構(gòu)　4.1 三鉸拱的內(nèi)力計算　4.2 曲桿的內(nèi)力計算　4.3 懸索結(jié)構(gòu)的計算　思考題　習(xí)題第5章 靜定桁架和組合結(jié)構(gòu)　5.1 桁架的特點(diǎn)和組成分類　5.2 平面桁架的解法　5.3 平面桁架外形與受力特點(diǎn)　5.4 靜定組合結(jié)構(gòu)的計算　5.5* 靜定空間桁架　5.6* 零載法判別復(fù)雜體系的幾何組成　5.7 靜定結(jié)構(gòu)特性　思考題　習(xí)題第6章 靜定結(jié)構(gòu)的影響線　6.1 影響線的概念　6.2 靜力法作靜定梁的影響線　6.3 結(jié)點(diǎn)荷載作用下梁的影響線　6.4 靜力法作靜定桁架的影響線　6.5 機(jī)動法作靜定梁的影響線　6.6 影響線的應(yīng)用　6.7* 公路、鐵路的標(biāo)準(zhǔn)荷載制及換算荷載　6.8 簡支梁的包絡(luò)圖和絕對最大彎矩　思考題　習(xí)題第7章 虛功原理和結(jié)構(gòu)的位移計算　7.1 位移計算概述　7.2 實功與虛功　7.3 廣義力與廣義位移　7.4 虛功原理　7.5 單位荷載法計算位移和位移計算的一般公式　7.6 靜定結(jié)構(gòu)在荷載作用下的位移計算　7.7 圖乘法　7.8 靜定結(jié)構(gòu)由于初應(yīng)變、溫度改變和支座移動引起的位移計算　7.9* 具有彈性支座的靜定結(jié)構(gòu)的位移計算　7.10 線性變形體系的互等定理　7.11* 空間剛架的位移計算公式　思考題　習(xí)題第8章 力法　8.1 超靜定結(jié)構(gòu)的概念和超靜定次數(shù)的確定　8.2 力法基本原理與力法典型方程　8.3 荷載作用下各類超靜定結(jié)構(gòu)的力法計算　8.4 對稱結(jié)構(gòu)的計算　8.5 超靜定拱的計算　8.6 溫度改變和支座移動時超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算　8.7 超靜定結(jié)構(gòu)的位移計算　8.8 超靜定結(jié)構(gòu)最后內(nèi)力圖的校核　8.9* 交叉梁系和超靜定空間剛架　思考題　習(xí)題　習(xí)題部分答案下冊第9章 位移法　9.1 位移法的基本概念　9.2 等截面直桿的形常數(shù)和載常數(shù)　9.3 位移法的基本未知量和基本體系　9.4 位移法的典型方程　9.5 位移法計算連續(xù)梁和無側(cè)移剛架　9.6 位移法計算有側(cè)移剛架和排架　9.7 對稱性的利用　9.8* 支座位移、彈性支承和溫度變化時的計算　9.9 直接利用平衡條件建立位移法方程　思考題　習(xí)題第10章 漸進(jìn)法和超靜定結(jié)構(gòu)的影響線　10.1 概述　10.2 力矩分配法的概念　10.3 力矩分配法的基本運(yùn)算　10.4 力矩分配法計算連續(xù)梁和無側(cè)移剛架　10.5 力矩分配法與位移法的聯(lián)合應(yīng)用　10.6 無剪力分配法　10.7* 超靜定結(jié)構(gòu)的工程近似計算方法　10.8 超靜定結(jié)構(gòu)的影響線　10.9 連續(xù)梁的最不利荷載分布及內(nèi)力包絡(luò)圖　思考題　習(xí)題第11章 矩陣位移法　11.1 概述　11.2 局部坐標(biāo)系中的單元剛度矩陣　11.3 整體坐標(biāo)系中的單元剛度矩陣　11.4 單元集成法和連續(xù)梁的整體剛度矩陣　11.5 剛架的整體剛度矩陣　11.6 等效結(jié)點(diǎn)荷載　11.7 平面剛架的計算步驟和算例　11.8 忽略軸向變形的剛架的整體分析　11.9 桁架及組合結(jié)構(gòu)的整體分析　11.10* 平面剛架靜力分析程序　思考題　習(xí)題第12章 結(jié)構(gòu)的極限荷載　12.1 概述　12.2 極限彎矩和塑性鉸、破壞機(jī)構(gòu)、靜定梁的計算　12.3 超靜定梁的極限荷載　12.4 比例加載時判定極限荷載的一般定理和基本方法　12.5 剛架的極限荷載　12.6* 矩陣位移法求剛架的極限荷載　思考題　習(xí)題第13章 結(jié)構(gòu)的彈性穩(wěn)定　13.1 概述　13.2 用靜力法確定臨界荷載　13.3 具有彈性支座壓桿的穩(wěn)定　13.4 變截面壓桿的穩(wěn)定　13.5 用能量法確定臨界荷載　13.6 剪力對臨界荷載的影響　13.7 組合壓桿的穩(wěn)定　13.8* 圓環(huán)及拱的穩(wěn)定　13.9* 窄條梁的穩(wěn)定　13.10* 彈性介質(zhì)上壓桿的穩(wěn)定　13.11* 用矩陣位移法計算剛架的穩(wěn)定　思考題　習(xí)題第14章 結(jié)構(gòu)的動力計算  單自由度體系的振動　14.1 概述　14.2 單自由度體系的自由振動　14.3 單自由度體系的無阻尼受迫振動　14.4 單自由度系統(tǒng)的有阻尼受迫振動思考題　習(xí)題第15章 多自由度體系和無限自由度體系的振動　15.1 兩個自由度體系的自由振動　15.2 兩個自由度體系在簡諧荷載下的受迫振動　15.3 多自由度體系的自由振動　15.4 多自由度體系在任意動荷載作用下的受迫振動——振型分解法　15.5 無限自由度體系的自由振動　思考題　習(xí)題第16章 結(jié)構(gòu)自振頻率和振型的近似計算　16.1 能量法——瑞利（Rayleigh）法　16.2 等效質(zhì)量法　16.3 集中質(zhì)量法　16.4 矩陣位移法　16.5 瑞利-里茨（Rayleighz-Ritz）法　思考題　習(xí)題習(xí)題部分答案

章節(jié)摘錄

　　符合上述假定的桁架稱為理想桁架，在分析計算中通常把理想桁架簡稱桁架。顯然，滿足以上假設(shè)的桁架各桿均為二力桿，只承受軸力。根據(jù)上述假定我們可將圖5．1（a）的鋼筋混凝土屋架簡化成圖5．1（b）所示的桁架計算簡圖，屋蓋及各桿的重量化為集中荷載作用在結(jié)點(diǎn)上?！　嶋H桁架與計算簡圖之間往往差異較大，上述假定并不能完全實現(xiàn)。首先，在各桿的連接處，不同的材料有不同的連接方式。鋼桁架可采用焊接或鉚接，鋼筋混凝土桁架往往采用整體澆筑，而木結(jié)構(gòu)為榫接或螺栓連接，因而各桿軸線不一定準(zhǔn)確交于結(jié)點(diǎn)上。其次，桁架荷載也不是只承受結(jié)點(diǎn)荷載作用，實際桁架中不僅有軸力而且還有彎矩和剪力。試驗及計算結(jié)果表明，按理想桁架計算的結(jié)果中，軸力起主導(dǎo)作用，稱為主內(nèi)力，而彎矩和剪力均較小，稱為次內(nèi)力。引起次內(nèi)力的主要因素是結(jié)點(diǎn)的剛性，要分析次內(nèi)力，可把鉸結(jié)點(diǎn)換為剛結(jié)點(diǎn)，按剛架計算簡圖計算，顯然要復(fù)雜得多。因此在桁架的計算中僅考慮軸力，略去彎矩、剪力的影響，桿件變?yōu)槿缟纤龅亩U。

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