彈性力學(xué)

內(nèi)容概要

本書(shū)是為土木工程專業(yè)本科生編寫(xiě)的彈性力學(xué)教材，本書(shū)針對(duì)土木工程（應(yīng)用）的特點(diǎn)，選材內(nèi)容包括：彈性力學(xué)基本方程的建立、平面問(wèn)題、空間軸對(duì)稱問(wèn)題、應(yīng)力應(yīng)變坐標(biāo)變換、等截面直桿的扭轉(zhuǎn)、薄板的小撓度彎曲、溫度應(yīng)力、變分原理。本書(shū)同時(shí)介紹了彈性力學(xué)在土木工程中的一些重要應(yīng)用實(shí)例，如：地基應(yīng)力與沉降計(jì)算原理、混凝土板的計(jì)算方法、混凝土材料受拉劈裂試驗(yàn)的力學(xué)原理、混凝土結(jié)構(gòu)溫度裂縫分析、工程應(yīng)變分析、結(jié)構(gòu)中的剪力滯問(wèn)題等?！　”緯?shū)覆蓋的內(nèi)容較寬，可作為土木工程專業(yè)本科生的教科書(shū)，也可供土木工程專業(yè)碩士研究生、工程碩士和結(jié)構(gòu)工程參考。

書(shū)籍目錄

第1章　緒論　1.1　彈性力學(xué)的研究對(duì)象與任務(wù)　1.2　彈性力學(xué)的基本假設(shè)　習(xí)題1第2章　彈性力學(xué)基本方程   　2.1　彈性力學(xué)的兩個(gè)基本概念　2.2　一點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)　2.3　任一斜截面上的應(yīng)力　2.4　平衡方程、應(yīng)力邊界條件　2.5　位移、應(yīng)變、幾何方程　2.6　應(yīng)變協(xié)調(diào)方程　2.7　廣義Hooke（虎克）定律（物理方程）　2.8　以應(yīng)力表示的應(yīng)變協(xié)調(diào)方程　2.9　彈性力學(xué)基本方程及三類邊值問(wèn)題　2.10　解的唯一性定律：　習(xí)題2第3章　平面問(wèn)題基本理論　3.1　平面應(yīng)力問(wèn)題與平面應(yīng)變問(wèn)題　3.2　平面問(wèn)題基本方程　3.3　Saint—Venant（圣維南）原理　3.4　應(yīng)力邊界條件的寫(xiě)法　3.5　位移解法與應(yīng)力解法　3.6　應(yīng)力函數(shù)、逆解法及半逆解法　習(xí)題3第4章　平面問(wèn)題直角坐標(biāo)解答　4.1　代數(shù)多項(xiàng)式解答　4.2　矩形梁的純彎曲問(wèn)題　4.3　簡(jiǎn)支梁受均布荷載　4.4　三角形水壩受重力和流體壓力作用　習(xí)題4第5章　平面問(wèn)題極坐標(biāo)解答　5.1　平面問(wèn)題的極坐標(biāo)基本方程　5.2　平面應(yīng)力分量的坐標(biāo)變換　5.3　極坐標(biāo)下的相容方程與應(yīng)力函數(shù)　5.4　平面軸對(duì)稱問(wèn)題一般解答　5.5　圓環(huán)（圓筒）受均布?jí)毫Α?.6　曲梁的純彎曲　5.7　圓孔的應(yīng)力集中　5.8　楔形體問(wèn)題　5.9　半平面體在邊界上受法向集中力　5.10　沿直徑受壓的圓盤(pán)（混凝土受拉劈裂試驗(yàn)原理）  　習(xí)題5第6章　應(yīng)力、應(yīng)變坐標(biāo)變換　6.1　轉(zhuǎn)軸時(shí)應(yīng)力分量的變換　6.2　主應(yīng)力、應(yīng)力張量不變量　6.3　三維應(yīng)力圓、最大（?。┱龖?yīng)力、最大剪應(yīng)力　6.4　應(yīng)力張量（矩陣）的分解　6.5　八面體應(yīng)力、應(yīng)力強(qiáng)度　6.6　轉(zhuǎn)軸時(shí)應(yīng)變分量的變換　6.7　應(yīng)變分析、應(yīng)變張量不變量　6.8　應(yīng)變張量的分解　6.9　八面體剪應(yīng)變、應(yīng)變強(qiáng)度　習(xí)題6第7章　空間軸對(duì)稱問(wèn)題　7.1　軸對(duì)稱問(wèn)題基本方程　7.2　Love（拉甫）位移函數(shù)解軸對(duì)稱問(wèn)題　7.3　半無(wú)限體表面受法向集中力問(wèn)題（不計(jì)體力）　7.4　半無(wú)限體表面受法向分布力問(wèn)題　7.5　基礎(chǔ)沉降計(jì)算原理　習(xí)題7第8章　柱體的扭轉(zhuǎn)　8.1　扭轉(zhuǎn)問(wèn)題中的位移與應(yīng)力　8.2　扭轉(zhuǎn)應(yīng)力函數(shù)φ　8.3　柱體應(yīng)力邊界條件、扭轉(zhuǎn)問(wèn)題的應(yīng)力解法　8.4　扭轉(zhuǎn)問(wèn)題的薄膜比擬　……第9章　薄板小燒度彎曲第10章　溫度應(yīng)力第11章　變分法（能量原理）附錄部分習(xí)題參考答案關(guān)鍵詞索引參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

第1章 緒論1.1　彈性力學(xué)的研究對(duì)象與任務(wù)彈性力學(xué)是固體力學(xué)的一個(gè)分支學(xué)科，是研究固體材料在外部作用下（外部作用一般包括：荷載、溫度變化以及固體邊界約束改變）彈性變形及應(yīng)力狀態(tài)的一門(mén)學(xué)科。土木工程中的結(jié)構(gòu)物設(shè)計(jì)與力學(xué)息息相關(guān)、緊密聯(lián)系。我們已學(xué)過(guò)材料力學(xué)及結(jié)構(gòu)力學(xué)，那么土木工程專業(yè)的學(xué)生為什么還要學(xué)習(xí)彈性力學(xué)呢?我們知道材料力學(xué)及結(jié)構(gòu)力學(xué)這兩門(mén)課程主要研究的是“桿狀”構(gòu)件（或結(jié)構(gòu)）的力學(xué)問(wèn)題，所謂的“桿狀”構(gòu)件是指構(gòu)件的縱向尺寸遠(yuǎn)大于其橫向尺寸，如常見(jiàn)的梁構(gòu)件，其縱向長(zhǎng)度遠(yuǎn)大于梁高和寬，對(duì)于這樣的構(gòu)件或結(jié)構(gòu)可以引入某些計(jì)算假定，如平截面假定，由這些假定所得到的分析結(jié)果與實(shí)際情況吻合良好，這一類的“桿狀”構(gòu)件在土木工程中得到了大量的應(yīng)用，例如：連續(xù)梁、框架、排架及桁架結(jié)構(gòu)等，采用材料力學(xué)與結(jié)構(gòu)力學(xué)可以研究這類結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度以及穩(wěn)定性問(wèn)題，為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供計(jì)算依據(jù)。然而工程上還存在著許多其他的“非桿狀”結(jié)構(gòu)，例如：圖1-1～圖1-7所示的各類結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)均不能采用材料力學(xué)及結(jié)構(gòu)力學(xué)的方法求解。圖1-1的簡(jiǎn)支深梁由于梁高與跨度比較接近，材料力學(xué)中的平截面假定在這里不成立，因此材料力學(xué)關(guān)于梁的解答是不可以采用的，必須采用彈性力學(xué)的方法求解深梁的應(yīng)力分布，對(duì)于混凝土深梁而言，只有知道了深梁內(nèi)部的拉應(yīng)力分布狀況，才可以進(jìn)行相應(yīng)的配筋設(shè)計(jì)；圖1-2為磚混結(jié)構(gòu)中常見(jiàn)的墻梁，它由混凝土與磚砌體兩種材料組成，對(duì)于混凝土梁的設(shè)計(jì)分析，應(yīng)考慮砌體的影響，應(yīng)將砌體與梁作整體彈性力學(xué)分析，由于砌體具有拱效應(yīng)，混凝土梁實(shí)際上起到一個(gè)拉桿的作用（偏心受拉構(gòu)件），這樣混凝土梁的截面就可以設(shè)計(jì)得較小，如果按材料力學(xué)或結(jié)構(gòu)力學(xué)方法，單獨(dú)對(duì)混凝土梁進(jìn)行力學(xué)分析，則得到的混凝土梁截面會(huì)非常的粗大，浪費(fèi)材料，而且達(dá)不到預(yù)期的結(jié)構(gòu)效果；圖1-3為高層建筑中的一種常見(jiàn)結(jié)構(gòu)體系，由于建筑物上面為小開(kāi)間住宅，可設(shè)計(jì)成全剪力墻結(jié)構(gòu)，下面為大開(kāi)間的商店，需要設(shè)計(jì)成框架結(jié)構(gòu)，于是在兩種結(jié)構(gòu)之間會(huì)出現(xiàn)一個(gè)所謂的轉(zhuǎn)換層，常見(jiàn)的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)采用的是框支梁，這個(gè)梁的高度至少有一層樓高，具有深梁的特性，框支梁的受力很復(fù)雜，一般要作精細(xì)的彈性力學(xué)（有限元）分析，才能作出合理的配筋設(shè)計(jì)；

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