工程力學(xué)

前言

　　本書是根據(jù)《教育部、財(cái)政部關(guān)于實(shí)施國家示范性高等職業(yè)院校建設(shè)計(jì)劃、加快高等職業(yè)教育改革與發(fā)展的意見》（教高[2006]14號(hào)）、《教育部關(guān)于全面提高高等職業(yè)教育教學(xué)質(zhì)量的若干意見》（教高[2006]16號(hào)）等文件精神，由全國水利水電高職教研會(huì)擬定的教材編寫規(guī)劃，在中國水利教育協(xié)會(huì)指導(dǎo)下，由全國水利水電高職教研會(huì)組織編寫的第二輪水利水電類專業(yè)規(guī)劃教材。第二輪教材以學(xué)生能力培養(yǎng)為主線，具有鮮明的時(shí)代特點(diǎn)，體現(xiàn)出實(shí)用性、實(shí)踐性、創(chuàng)新性的教材特色，是一套理論聯(lián)系實(shí)際、教學(xué)面向生產(chǎn)的高職高專教育精品規(guī)劃教材。　　本書針對高等職業(yè)技術(shù)教育的特點(diǎn)，適應(yīng)教學(xué)改革的要求，對工程力學(xué)課程的內(nèi)容按其系統(tǒng)性進(jìn)行了調(diào)整。在編寫過程中，注重基本概念、基本理論，但不過分強(qiáng)調(diào)理論及公式推導(dǎo)，而更注重結(jié)合工程實(shí)例，應(yīng)用其基本計(jì)算方法解決工程實(shí)際中的計(jì)算問題，以加強(qiáng)學(xué)生工程意識(shí)的培訓(xùn)。本書編寫力求做到內(nèi)容緊湊、敘述簡明、由淺入深、計(jì)算方法演示簡捷，示例精典，以便于讀者理解和接受。全書各章開篇指明學(xué)習(xí)目標(biāo)，章后附有內(nèi)容小結(jié)及一定數(shù)量的思考題和習(xí)題，有助于讀者掌握有關(guān)力學(xué)知識(shí)。　　本書編寫人員及編寫分工如下：福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院張生瑞（第一章、第六章），華北水利水電學(xué)院水利職業(yè)學(xué)院楊雅新（第二章），長江工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院楊恩福（第三章、第十一章）、楊艷（第四章），內(nèi)蒙古機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院于海云（第五章和第十二章），浙江水利水電專科學(xué)校陳冬云（第七章、第十章），浙江同濟(jì)科技職業(yè)學(xué)院楊玉泉（第八章），沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)高等職業(yè)技術(shù)學(xué)院楊曉陽（第九章、附錄）。本書由楊恩福和張生瑞擔(dān)任主編，并由楊恩福負(fù)責(zé)全書統(tǒng)稿；由楊雅新、楊曉陽、楊玉泉擔(dān)任副主編；由黑龍江農(nóng)墾農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院張永偉擔(dān)任主審。　　由于編寫時(shí)間倉促，書中難免存在缺點(diǎn)和疏漏，懇請廣大師生及讀者批評(píng)指正。

內(nèi)容概要

本書是全同高職高專水利水電類專業(yè)規(guī)劃教材，是根據(jù)全國水利水電高職教研會(huì)制定的工程力學(xué)課程教學(xué)大綱編寫完成的。全書共分十二章，主要介紹：工程力學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，包括力的基本知識(shí)和物體的受力分析、力系的合成與平衡；桿件的承載能力計(jì)算，包括桿件的內(nèi)力分析、平面圖形的幾何性質(zhì)、桿件的強(qiáng)度和剛度計(jì)算、壓桿穩(wěn)定；結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算，包括結(jié)構(gòu)的幾何組成分析、靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分析、靜定結(jié)構(gòu)的位移計(jì)算、超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算、影響線等內(nèi)容。    本書適用于高職高專水利水電類專業(yè)以及工業(yè)與民用建筑、道橋等土建類專業(yè)工程力學(xué)課程教學(xué)，亦可作為建筑工程技術(shù)人員的參考書。

書籍目錄

前言第一章  緒論  第一節(jié)  工程力學(xué)的研究對象  第二節(jié)  工程力學(xué)的任務(wù)和內(nèi)容  第三節(jié)  剛體、變形固體及其基本假設(shè)第二章  力的基本知識(shí)和物體的受力分析  第一節(jié)  力的基本概念  第二節(jié)  荷載的分類  第三節(jié)  靜力學(xué)公理  第四節(jié)  力的投影  第五節(jié)  力矩  第六節(jié)  力偶  第七節(jié)  約束與約束反力  第八節(jié)  物體的受力分析·受力圖  第九節(jié)  結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖  本章內(nèi)容小結(jié)  思考題  習(xí)題第三章  力系的合成與平衡  第一節(jié)  平面匯交力系的合成與平衡  第二節(jié)  平面力偶系的合成與平衡  第三節(jié)  平面一般力系的合成與平衡  第四節(jié)  物體系統(tǒng)的平衡  第五節(jié)  考慮摩擦?xí)r物體的平衡問題  第六節(jié)  空間力系的合成與平衡簡介  本章內(nèi)容小結(jié)  思考題  習(xí)題第四章  桿件的內(nèi)力分析  第一節(jié)  桿件受力與變形特點(diǎn)  第二節(jié)  內(nèi)力的概念和計(jì)算方法  第三節(jié)  軸向拉(壓)桿的內(nèi)力分析·軸力圖  第四節(jié)  扭轉(zhuǎn)桿的內(nèi)力分析·扭矩圖  第五節(jié)  梁彎曲時(shí)的內(nèi)力分析·內(nèi)力圖  本章內(nèi)容小結(jié)  思考題  習(xí)題第五章  平面圖形的幾何性質(zhì)  第一節(jié)  物體的重心與形心的坐標(biāo)公式  第二節(jié)  面積矩  第三節(jié)  極慣性矩、慣性矩、慣性積  本章內(nèi)容小結(jié)  思考題  習(xí)題第六章  桿件的強(qiáng)度和剛度計(jì)算  第一節(jié)  應(yīng)力的概念  第二節(jié)  軸向拉(壓)桿的強(qiáng)度計(jì)算  第三節(jié)  軸向拉(壓)桿的變形·虎克定律  第四節(jié)  材料在拉伸和壓縮時(shí)的力學(xué)性能  第五節(jié)  連接件的強(qiáng)度計(jì)算  第六節(jié)  圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的強(qiáng)度和剛度計(jì)算  第七節(jié)  梁彎曲時(shí)的強(qiáng)度計(jì)算  第八節(jié)  梁彎曲時(shí)的變形和剛度計(jì)算  第九節(jié)  組合變形桿件的強(qiáng)度計(jì)算  本章內(nèi)容小結(jié)  思考題  習(xí)題第七章  壓桿穩(wěn)定  第一節(jié)  壓桿穩(wěn)定的概念  第二節(jié)  壓桿的臨界力  第三節(jié)  壓桿的臨界應(yīng)力  第四節(jié)  壓桿的穩(wěn)定計(jì)算  本章內(nèi)容小結(jié)  思考題  習(xí)題第八章  結(jié)構(gòu)的幾何組成分析  第一節(jié)  概述  第二節(jié)  幾何不變體系的簡單組成規(guī)則  第三節(jié)  結(jié)構(gòu)的幾何組成分析示例  第四節(jié)  結(jié)構(gòu)的幾何特征  本章內(nèi)容小結(jié)  思考題  習(xí)題第九章  靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分析  第一節(jié)  多跨靜定梁的內(nèi)力分析·內(nèi)力圖  第二節(jié)  靜定平面剛架的內(nèi)力分析·內(nèi)力圖  第三節(jié)  靜定拱的內(nèi)力分析  第四節(jié)  靜定平面桁架的內(nèi)力分析  第五節(jié)  靜定組合結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算  本章內(nèi)容小結(jié)  思考題  習(xí)題第十章  靜定結(jié)構(gòu)的位移計(jì)算  第一節(jié)  概述  第二節(jié)  變形體的虛功原理  第三節(jié)  結(jié)構(gòu)位移計(jì)算的一般公式  第四節(jié)  結(jié)構(gòu)在荷載作用下的位移計(jì)算公式  第五節(jié)  用圖乘法計(jì)算結(jié)構(gòu)位移  第六節(jié)  線性變形體系的幾個(gè)互等定理  第七節(jié)  靜定結(jié)構(gòu)因支座移動(dòng)時(shí)的位移計(jì)算  本章內(nèi)容小結(jié)  思考題  習(xí)題第十一章  超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分析  第一節(jié)  超靜定結(jié)構(gòu)概述  第二節(jié)  用力法計(jì)算超靜定結(jié)構(gòu)  第三節(jié)  用位移法計(jì)算超靜定結(jié)構(gòu)  第四節(jié)  用力矩分配法計(jì)算超靜定梁和無側(cè)移剛架  本章內(nèi)容小結(jié)  思考題  習(xí)題第十二章  影響線  第一節(jié)  影響線的概念  第二節(jié)  靜定梁的影響線  第三節(jié)  影響線的應(yīng)用  第四節(jié)  簡支梁的內(nèi)力包絡(luò)圖  第五節(jié)  連續(xù)梁的內(nèi)力包絡(luò)圖簡介  本章內(nèi)容小結(jié)  思考題  習(xí)題附錄  型鋼規(guī)格表參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　二、根據(jù)荷載分布情況分類　?。ㄒ唬┓植己奢d　　分布荷載是作用于整個(gè)物體或其某部分上的荷載，作用范圍不能忽略。其又可分為體荷載、面荷載、線荷載等。體荷載是分布在物體的體積內(nèi)的荷載，如重力等。面荷載是分布在物體的表面上的荷載，如樓板上的荷載、水壩上的水壓力等。線荷載是分布在一個(gè)狹長的體積內(nèi)或狹長的面積上，而且相互平行的荷載，可以將其簡化為沿狹長方向的中心線分布的荷載，如分布在梁上的荷載?！　》植己奢d的大小用集度表示，荷載集度只是表示荷載分布的密集程度。物體上每單位體積、單位面積和單位長度上所承受的荷載，分別稱為體荷載集度、面荷載集度和線荷載集度，分別用y、p、q表示，它們的單位分別為N／m、N／m、N／m或kN／m、kN／m、kN／m。　　分布荷載按其分布是否均勻，又可分為均布荷載和非均布荷載。均布荷載是荷載連續(xù)作用在結(jié)構(gòu)上，而且大小處處相等。例如，板、梁的自重，渡槽的水平底面所受的水壓力。非均布荷載是荷載連續(xù)作用在結(jié)構(gòu)上，但大小各處都不相等。例如，渡槽的側(cè)壁所受到的水壓力，因壓強(qiáng)與水深成正比而為按三角形分布的非均布荷載。　　必須強(qiáng)調(diào)指出：荷載集度只表示分布荷載的密集程度，并不表示一點(diǎn)受多大的荷載。例如，渡槽側(cè)壁某點(diǎn)的荷載集度q=5.2kN／m，這并不是說該點(diǎn)就承受著5.2 kN的力（荷載），而是指將該點(diǎn)的荷載集度按其大小不變擴(kuò)展到1 m長度時(shí)，總共才有5.2 kN。荷載集度要乘以相應(yīng)分布的體積或面積或長度后，才是力（荷載），又稱為分布荷載的合力（集中荷載）?！　。ǘ┘泻奢d　　集中荷載是指荷載作用的范圍很小，可以近似地看成作用在一點(diǎn)上的荷載。例如，梁端對墻或柱的壓力，管道對支架的壓力等?！　∪?、根據(jù)荷載作用性質(zhì)分類　?。?）靜力荷載是緩慢地加在結(jié)構(gòu)上的荷載。其特點(diǎn)是由零逐漸增加到最后確定值，然后它的大小、位置和方向不再隨時(shí)間而變化。例如，構(gòu)件自重及一般的活荷載都是靜力荷載?！　。?）動(dòng)力荷載是急劇地施加在結(jié)構(gòu)上的荷載。其大小、位置和方向（或其中一項(xiàng)）隨著時(shí)間而變化，使結(jié)構(gòu)受到?jīng)_擊或振動(dòng)，產(chǎn)生不可忽視的加速度。例如，地震荷載就是動(dòng)力荷載?！　〉谌?jié)靜力學(xué)公理　　靜力學(xué)公理是人們在長期的生產(chǎn)和生活實(shí)踐中，經(jīng)過反復(fù)觀察和試驗(yàn)總結(jié)出來的普遍規(guī)律。它闡述了力的一些基本性質(zhì)，是靜力學(xué)理論的基礎(chǔ)。

編輯推薦

　　本教材以學(xué)生能力培養(yǎng)為主線，具有鮮明的時(shí)代特點(diǎn)，體現(xiàn)出實(shí)用性、實(shí)踐性、創(chuàng)新性的教材特色，是一套理論聯(lián)系實(shí)際、教學(xué)面向生產(chǎn)的高職高專教育精品規(guī)劃教材?！　∪珪卜质?，主要介紹了：工程力學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，桿件的承載能力計(jì)算，結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算等內(nèi)容?！　　度珖呗毟邔Ｋ婎悓I(yè)規(guī)劃教材：工程力學(xué)》注重基本概念和基本理論，更注重結(jié)合工程實(shí)例，內(nèi)容緊湊、敘述簡明、由淺入深、計(jì)算方法演示簡捷，示例精典，以便于讀者理解和接受。全書各章開篇指明學(xué)習(xí)目標(biāo)，章后附有內(nèi)容小結(jié)及一定數(shù)量的思考題和習(xí)題，有助于讀者掌握有關(guān)力學(xué)知識(shí)。

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