結(jié)構(gòu)力學(xué)實(shí)用教程

內(nèi)容概要

《結(jié)構(gòu)力學(xué)實(shí)用教程》是編者常伏德、王曉天依據(jù)多年的教學(xué)改革經(jīng)驗(yàn)編寫(xiě)的，對(duì)與力學(xué)課程緊密聯(lián)系的高等數(shù)學(xué)課程及后續(xù)的各門(mén)專(zhuān)業(yè)課程進(jìn)行了系統(tǒng)的分析。本書(shū)在符號(hào)的使用上，盡可能與土木工程專(zhuān)業(yè)規(guī)范的規(guī)定相同；在內(nèi)容安排上注重了承上啟下、理論與實(shí)際應(yīng)用的結(jié)合，對(duì)繁雜的理論推導(dǎo)進(jìn)行了簡(jiǎn)化；強(qiáng)調(diào)使用計(jì)算機(jī)軟件對(duì)復(fù)雜的力學(xué)問(wèn)題進(jìn)行分析，把煩瑣的計(jì)算留給計(jì)算機(jī)；注重手算能力、基本概念的培養(yǎng)；在每章的導(dǎo)入案例中引入了工程實(shí)例，在課程內(nèi)容中討論了部分工程實(shí)例中力學(xué)原理的應(yīng)用，配置了結(jié)合注冊(cè)結(jié)構(gòu)工程師考試的數(shù)量較多、題型較豐富的課后習(xí)題。
全書(shū)分13章，主要內(nèi)容為緒論、平面體系的幾何組成分析、靜定梁、靜定平面剛架、三鉸拱、靜定平面桁架和組合結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)的位移計(jì)算、力法、位移法、多高層結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析的手算實(shí)用法、影響線及其應(yīng)用、結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)、結(jié)構(gòu)塑性極限荷載簡(jiǎn)介。每章均附有各種類(lèi)型的習(xí)題及部分參考答案。
《結(jié)構(gòu)力學(xué)實(shí)用教程》可作為高等學(xué)校土建、水利等專(zhuān)業(yè)的教材，也可作為工程技術(shù)人員進(jìn)行工程計(jì)算、參加注冊(cè)結(jié)構(gòu)工程師考試的參考用書(shū)。

書(shū)籍目錄

第1章 緒論
  1.1 結(jié)構(gòu)力學(xué)的研究對(duì)象和任務(wù)
  1.2 結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖
  1.3 結(jié)構(gòu)力學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史
  1.4 結(jié)構(gòu)力學(xué)的重要性及學(xué)習(xí)方法
  本章小結(jié)
  關(guān)鍵術(shù)語(yǔ)
  習(xí)題1
第2章 平面體系的幾何組成分析
  2.1 幾何組成分析的幾個(gè)概念
  2.2 幾何不變體系的基本組成規(guī)則
  2.3 瞬變體系
  2.4 幾何組成分析示例
  2.5 平面體系的計(jì)算自由度
  2.6 體系的幾何組成與靜定性的關(guān)系
  本章小結(jié)
  關(guān)鍵術(shù)語(yǔ)
  習(xí)題2
第3章 靜定梁
  3.1 單跨靜定梁
  3.2 多跨靜定梁
  本章小結(jié)
  關(guān)鍵術(shù)語(yǔ)
  習(xí)題3
第4章 靜定平面剛架
  4.1 剛架的特點(diǎn)及類(lèi)型
  4.2 靜定剛架支座反力的計(jì)算
  4.3 靜定剛架的內(nèi)力計(jì)算與內(nèi)力圖
  本章小結(jié)
  關(guān)鍵術(shù)語(yǔ)
  習(xí)題4
第5章 三鉸拱
  5.1 三鉸拱的特點(diǎn)
  5.2 三鉸拱的支座反力和內(nèi)力的計(jì)算
  5.3 三鉸拱的合理拱軸線
  本章小結(jié)
  關(guān)鍵術(shù)語(yǔ)
  習(xí)題5
第6章 靜定平面桁架和組合
  結(jié)構(gòu)
  6.1 靜定平面桁架
  6.2 桁架內(nèi)力計(jì)算的方法
  6.3 靜定組合結(jié)構(gòu)
  本章小結(jié)
  關(guān)鍵術(shù)語(yǔ)
  習(xí)題6
第7章 結(jié)構(gòu)的位移計(jì)算
  7.1 位移計(jì)算概述
  7.2 虛功和變形體虛功原理
  7.3 單位荷載法計(jì)算位移和位移計(jì)算的一般公式
  7.4 荷載作用下的位移計(jì)算
  7.5 圖乘法
  7.6 靜定結(jié)構(gòu)溫度變化時(shí)的位移計(jì)算
  7.7 靜定結(jié)構(gòu)支座移動(dòng)時(shí)的位移計(jì)算
  7.8 線彈性結(jié)構(gòu)的互等定理
  本章小結(jié)
  關(guān)鍵術(shù)語(yǔ)
  習(xí)題7
第8章 力法
  8.1 超靜定結(jié)構(gòu)的組成和超靜定次數(shù)的確定
  8.2 力法的基本概念
  8.3 力法的典型方程
  8.4 力法計(jì)算示例
  8.5 對(duì)稱(chēng)性的利用
  8.6 溫度變化和支座移動(dòng)時(shí)超靜定結(jié)構(gòu)的計(jì)算
  8.7 超靜定結(jié)構(gòu)的位移計(jì)算
  8.8 超靜定結(jié)構(gòu)計(jì)算的校核
  本章小結(jié)
  關(guān)鍵術(shù)語(yǔ)
  習(xí)題8
第9章 位移法
  9.1 位移法的概念
  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結(jié)構(gòu)
  9.4 位移法方程及算例
  9.5 位移法計(jì)算對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)
  9.6 用直接平衡法建立位移法方程
  本章小結(jié)
  關(guān)鍵術(shù)語(yǔ)
  習(xí)題9
第10章 多高層結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析的手算實(shí)用法
  10.1 力矩分配法
  10.2 分層法
  10.3 反彎點(diǎn)法
  10.4 D值法
  10.5 剪力分配法
  10.6 框一剪結(jié)構(gòu)受力分析的連續(xù)化方法
  10.7 靜定結(jié)構(gòu)與超靜定結(jié)構(gòu)特性的比較
  10.8 結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算結(jié)果的簡(jiǎn)單判定
  本章小結(jié)
  關(guān)鍵術(shù)語(yǔ)
  習(xí)題10
第11章 影響線及其應(yīng)用
  11.1 影響線的概念
  11.2 用靜力法作單跨靜定梁的影響線
  11.3 箭力法作間接荷載作用下靜定梁的影響線
  11.4 靜力法作靜定桁架的影響線
  11.5 機(jī)動(dòng)法作靜定梁的影響線
  11.6 影響線的應(yīng)用
  11.7 簡(jiǎn)支梁的內(nèi)力包絡(luò)圖和絕對(duì)最大彎矩
  11.8 超靜定梁的影響線及連續(xù)梁的包絡(luò)圖
  本章小結(jié)
  關(guān)鍵術(shù)語(yǔ)
  習(xí)題11
第12章 結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)
  12.1 概述
  12.2 結(jié)構(gòu)振動(dòng)的自由度
  12.3 單自由度體系的自由振動(dòng)
  12.4 單自由度體系在簡(jiǎn)諧荷載作用下的受迫振動(dòng)
  12.5 單自由度體系在任意荷載作用下的強(qiáng)迫振動(dòng)
  12.6 兩個(gè)自由度體系的自由振動(dòng)
  12.7 兩個(gè)自由度體系在簡(jiǎn)諧荷載下的受迫振動(dòng)
  12.8 多自由度體系的自由振動(dòng)
  12.9 振型分解法
  12.1 0計(jì)算頻率的近似法
  本章小結(jié)
  關(guān)鍵術(shù)語(yǔ)
  習(xí)題12
第13章 結(jié)構(gòu)塑性極限荷載簡(jiǎn)介
  13.1 概述
  13.2 軸向拉壓桿結(jié)構(gòu)的塑性極限荷載
  13.3 圓桿的極限扭矩
  13.4 極限彎矩和塑性鉸
  13,5梁和剛架的極限荷載
  本章小結(jié)
  關(guān)鍵術(shù)語(yǔ)
  習(xí)題13
部分習(xí)題參考答案
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁(yè)：   插圖：   在結(jié)構(gòu)力學(xué)課程的學(xué)習(xí)中，至此已將靜力的計(jì)算方法（除電算外）介紹完畢。整個(gè)課程中我們接觸到兩類(lèi)結(jié)構(gòu)的受力與變形分析問(wèn)題，一類(lèi)是靜定結(jié)構(gòu)，另一類(lèi)是超靜定結(jié)構(gòu)。它們之間有著很多共同的特點(diǎn)，但兩者又有一定區(qū)別，這些不同點(diǎn)在學(xué)習(xí)特別是使用結(jié)構(gòu)力學(xué)知識(shí)時(shí)是應(yīng)當(dāng)加以注意的。 從幾何組成角度考慮，靜定結(jié)構(gòu)是無(wú)多余聯(lián)系的幾何不變體系，而超靜定結(jié)構(gòu)是有多余聯(lián)系的幾何不變體系。就這點(diǎn)而言，靜定結(jié)構(gòu)一旦有一根桿件失去承載能力（或破壞，或失穩(wěn)）將使整個(gè)體系成為幾何可變體系，這意味著整體結(jié)構(gòu)隨之破壞。例如屋架，由于它基本上屬于靜定體系，因此只要一根拉（壓）桿發(fā)生破壞，則往往會(huì)引起整個(gè)屋架的塌落。超靜定結(jié)構(gòu)由于有多余聯(lián)系的存在，特別是多次超靜定結(jié)構(gòu)，即使發(fā)生幾處局部破壞，只要整體還屬于幾何不變體系，就不會(huì)發(fā)生全面的破壞，例如多層框架結(jié)構(gòu)在地震中哪怕有數(shù)根梁產(chǎn)生了屈服破壞，只要柱子大體能保證完好，大樓就絕不會(huì)倒塌。 有無(wú)多余聯(lián)系是靜定結(jié)構(gòu)與超靜定結(jié)構(gòu)的根本區(qū)別，正是由于這一點(diǎn)，在結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算上產(chǎn)生了本質(zhì)的區(qū)別。靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)力（不包括應(yīng)力）分析之所以簡(jiǎn)單，就在于它只需考慮靜力平衡條件而無(wú)需考慮結(jié)構(gòu)的變形與位移。因此靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布與結(jié)構(gòu)的材料性質(zhì)和截面的幾何性質(zhì)是無(wú)關(guān)的。例如一根簡(jiǎn)支梁，不論它是鋼梁、鋼筋混凝土梁或是木梁，只要跨度給出，荷載給定，它的彎矩圖和剪力圖便可完全確定，而且結(jié)果是唯一的。超靜定結(jié)構(gòu)，由于多余約束的存在，使未知量的數(shù)目大于靜力學(xué)所能提供的平衡方程個(gè)數(shù)，因此僅就滿足平衡方程而言，解答是無(wú)窮多的，這時(shí)附加的變形協(xié)調(diào)方程成為使解答唯一的不可缺少的條件。由于變形條件的引入，就使得超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布與材料性質(zhì)和截面幾何性質(zhì)有關(guān)。但是必須指出，在荷載作用下，超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力一般只與相對(duì)剛度有關(guān)，而與絕對(duì)剛度無(wú)關(guān)，如果為同一種材料，只有一個(gè)彈性模量E，則超靜定內(nèi)力計(jì)算結(jié)果中并不含有E（相互消去）。例如等截面單跨超靜定梁在荷載作用下，其固端彎矩只與荷載、荷載位置以及跨度有關(guān)，而與截面尺寸無(wú)關(guān)。

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《21世紀(jì)全國(guó)本科院校土木建筑類(lèi)創(chuàng)新型應(yīng)用人才培養(yǎng)規(guī)劃教材:結(jié)構(gòu)力學(xué)實(shí)用教程》以應(yīng)用為目的，以科學(xué)的認(rèn)知、學(xué)習(xí)規(guī)律為主干，貫穿了分析研究力學(xué)問(wèn)題的科學(xué)方法：增加與減少約束的方法；靜力平衡和分配的方法；桿件變形、物理與靜力結(jié)合的方法。這些方法在教材中多次循序漸進(jìn)地應(yīng)用，能提高學(xué)習(xí)者研究問(wèn)題和解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力。

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