基本建筑結(jié)構(gòu)力學(xué)

前言

　　很久以來，我一直想將建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算的力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)整理成書以我的感悟，要真正理解和掌握建筑結(jié)構(gòu)力學(xué)，就得熟練掌握平面結(jié)構(gòu)的內(nèi)力與位移計(jì)算，并對(duì)計(jì)算結(jié)果的正確性有十分的把握本書將懸臂梁作為簡單結(jié)構(gòu)形式的代表，所謂懸臂梁，即一端被固定、另一端可自由移動(dòng)的梁。這正是我將本書副標(biāo)題確定為“從懸臂梁開始的內(nèi)力與位移計(jì)算”的一個(gè)緣由?！　∑匠墒迥辏ü?003）元月2日，我開始編寫本書相關(guān)的備忘錄。首先推導(dǎo)了等截面桿件的變形與曲率之間的關(guān)系，卻沒能完成，這使我深感驚訝。做了30多年大學(xué)教師，一直從事建筑結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的研究，自認(rèn)為諸如受彎桿件等力學(xué)基本內(nèi)容，自己任何時(shí)候都能順利推導(dǎo)并給出正確結(jié)果，沒想到這次卻陷入了尷尬作為力學(xué)工作者來說，這很難使人自感滿意，這就像經(jīng)常使用某些數(shù)學(xué)公式，卻不會(huì)證明它究其原因，或許這與以往疏于關(guān)注公式推倒中的有關(guān)假設(shè)及是否正確使用了相關(guān)公式等有關(guān)?！　∏笆鰧擂问刮腋惺艿搅恕傲?xí)慣應(yīng)用”、“熟練應(yīng)用”與“真正掌握”之間的區(qū)別即便你是某一領(lǐng)域的“專家”，深知某一領(lǐng)域的知識(shí)，對(duì)相關(guān)領(lǐng)域的知識(shí)也在用，但很難真正全面掌握各方面的知識(shí)。

內(nèi)容概要

本書由9章內(nèi)容及附錄組成，從建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算所涉及的最基礎(chǔ)理論開始，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算中的結(jié)構(gòu)力學(xué)問題進(jìn)行了系統(tǒng)闡述。主要內(nèi)容為常見靜定結(jié)構(gòu)和超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力及變形計(jì)算，并介紹了結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)中的振動(dòng)問題。本書以典型工程中最常見的建筑結(jié)構(gòu)作為研究對(duì)象，并在每章都附有習(xí)題及答案，具有很強(qiáng)的針對(duì)性和實(shí)用性。    本書可供土木工程專業(yè)本、?？粕⒀芯可鷮W(xué)習(xí)和參考，也可作為結(jié)構(gòu)力學(xué)教師和土木工程師的參考書。

作者簡介

　?。ㄈ眨{口克己，教授，畢業(yè)于東京工業(yè)大學(xué)工學(xué)部建筑工學(xué)專業(yè)，獲博士學(xué)位，現(xiàn)為東京工業(yè)大學(xué)教授，是日本混凝土工學(xué)學(xué)會(huì)、日本建筑學(xué)會(huì)、日本材料學(xué)會(huì)等學(xué)會(huì)的會(huì)員。他所涉足的學(xué)術(shù)領(lǐng)域主要為城市防災(zāi)、建筑防震結(jié)構(gòu)、混凝土復(fù)合結(jié)構(gòu)等。他1988年獲日本建筑學(xué)會(huì)獎(jiǎng)，先后編寫、出版的著作有《非線形結(jié)構(gòu)力學(xué)》、《三次材料論》、《基本建筑結(jié)構(gòu)力學(xué)》等。

書籍目錄

譯者序原書序第1章  基本約定  1.1  坐標(biāo)系  1.2  軸力·剪力·彎矩的正負(fù)  1.3  變形·位移的正負(fù)  1.4  關(guān)于力正負(fù)的再討論  1.5  彎矩圖·剪力圖·軸力圖  1.6  圖的表示方法第2章  彎矩與曲率的關(guān)系  2.1  數(shù)學(xué)曲率  2.2  力學(xué)曲率與誤差  2.3  曲率與彎矩的關(guān)系  2.4  鋼筋混凝土截面第3章  剪切變形與彎曲變形  3.1  剪力與彎矩的關(guān)系  3.2  截面上剪應(yīng)力的分布  3.3  剪切變形  3.4  彎曲變形  3.5  摩爾定理  3.6  簡支梁的變形第4章  最小勢能原理  4.1  總勢能駐值原理  4.2  瑞利李茲法  4.3  典型的非線性問題  4.4  假設(shè)的驗(yàn)證第5章  虛功法  5.1  虛荷載與位移  5.2  互等定理  5.3  虛功法計(jì)算位移的實(shí)例第6章  轉(zhuǎn)角位移法基本公式的導(dǎo)出  6.1  一端固定一端鉸支的梁  6.2  轉(zhuǎn)角位移法的基本公式  6.3  兩端固定梁的桿端反力  6.4  一端鉸接桿件的基本公式第7章  自由端受集中荷載作用的懸臂梁  7.1  彈性非線性的例子  7.2  自由端受集中荷載作用的懸臂梁  7.3  變形計(jì)算  7.4  屈曲方程和振動(dòng)方程第8章  受水平力作用的門形剛架  8.1  彎矩的分布  8.2  剪力·軸力·支座反力  8.3  變形  8.4  高跨比及其影響第9章  受水平力作用的山形剛架  9.1  反對(duì)稱剛架的求解  9.2  對(duì)稱剛架的求解  9.3  一致性的確認(rèn)  9.4  疊加與驗(yàn)算附錄  簡單的練習(xí)  A.1  兩端固定梁的彎矩圖  A.2  一次超靜定梁的彎矩圖  A.3  單質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)體系的固有周期  A.4  非線性荷載與位移的關(guān)系  A.5  變形計(jì)算  A.6  鋼筋混凝土梁截面的平衡配筋量符號(hào)表參考文獻(xiàn)索引

章節(jié)摘錄

　　第1章 基本約定　　任何物理量在應(yīng)用之前都應(yīng)該有明確的定義，當(dāng)然也包括其正負(fù)號(hào)的規(guī)定，如力學(xué)中常用的力和變形定義要考慮其通用性和使用上的方便，要盡量避免相互矛盾和使用不便的情況?！　∽鲌D是一種理解問題的非常有效的方法。如果用圖來表示桿件上傳遞的力，會(huì)很容易理解。本書也不例外，桿件上的彎矩、剪力、軸力的變化都是用圖來表示的有關(guān)圖的畫法、數(shù)值大小的表示方法等相關(guān)的問題，最好都作相應(yīng)的規(guī)定，以方便今后對(duì)問題的討論?！　”菊赂鞴?jié)　　1.1 坐標(biāo)系　　1.2 軸力剪力彎矩的正負(fù)　　1.3 變形位移的正負(fù)　　1.4 關(guān)于力正負(fù)的再討論　　1.5 彎矩圖·剪力圖·軸力圖　　1.6 圖的表示方法　　作者認(rèn)為，在討論桿件力學(xué)時(shí)，首先明確地定義軸力、剪力和彎矩的正負(fù)符號(hào)是非常重要的本書只研究平面結(jié)構(gòu)問題，而不涉及空間結(jié)構(gòu)問題不考慮扭轉(zhuǎn)力矩的話，在外力作用下，桿件只發(fā)生軸向拉壓、剪切和彎曲變形。　　在定義力的正負(fù)之前，首先確定所使用的坐標(biāo)系是右手直角坐標(biāo)系，如圖1.1所示。下面對(duì)右手直角坐標(biāo)系進(jìn)行詳細(xì)的說明如果是x-y-z坐標(biāo)，若右手的大拇指作為x軸，食指作為y軸，則中指方向則作為z軸，在建立坐標(biāo)系時(shí)，各手指的指尖方向?yàn)楦髯鴺?biāo)軸的正方向。按右手螺旋法則，將螺旋的尖端朝向我們的對(duì)面，螺旋的另一端靠近我們四指順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。

編輯推薦

　　《基本建筑結(jié)構(gòu)力學(xué)：從懸臂梁開始的內(nèi)力與位移計(jì)算》有四個(gè)特點(diǎn)。一是在基礎(chǔ)理論方面的闡述、分析內(nèi)容較多；二是以典型的、工程中最常見的建筑結(jié)構(gòu)作為研究對(duì)象，具有很強(qiáng)的針對(duì)性和實(shí)用性；三是《基本建筑結(jié)構(gòu)力學(xué)：從懸臂梁開始的內(nèi)力與位移計(jì)算》涉及了簡單的非線性計(jì)算內(nèi)容，這在國內(nèi)面向本科生的結(jié)構(gòu)力學(xué)教材中很少涉及；四是《基本建筑結(jié)構(gòu)力學(xué)：從懸臂梁開始的內(nèi)力與位移計(jì)算》圖文并茂，每章后面都附有少量習(xí)題，并在內(nèi)容中附有小練習(xí)及答案，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。

圖書封面

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