《结构力学（上册）》2014版图书

第1章绪论1

1.1结构力学的研究对象和研究内容1

1.1.1结构力学的研究对象1

1.1.2结构力学的研究内容1

1.2结构的计算简图2

1.2.1结构体系的简化2

1.2.2杆件的简化2

1.2.3结点的简化3

1.2.4支座的简化5

1.2.5荷载的简化7

1.3杆件结构的分类8

1.3.1按计算特性分类8

1.3.2按结构型式和受力特性分类9

1.4荷载的分类11

1.5叠加原理12

1.6小结13

思考题13

第2章平面体系的几何构造分析14

2.1概述14

2.2几何构造分析的几个概念15

2.3平面杆件体系的计算自由度18

2.3.1平面刚片体系的计算自由度18

2.3.2平面铰结链杆体系的计算自由度20

2.4平面几何不变体系的组成规则21

2.4.1一个点与一个刚片规则21

2.4.2二刚片规则22

2.4.3三刚片规则22

2.5平面体系几何构造分析举例24

2.5.1刚片组装法24

2.5.2加减二元体法25

2.5.3约束等效法26

2.5.4恰当选择刚片对象28

2.6体系几何构造与静力特性的关系29

2.6.1无多余约束几何不变体系的静力特性29

2.6.2有多余约束几何不变体系的静力特性29

2.6.3可变体系的静力特性29

2.6.4瞬变体系的静力特征30

2.7小结32

习题32

第3章静定结构受力分析36

3.1静定结构内力计算的一般原则36

3.1.1静定结构内力计算的一般概念36

3.1.2截面的内力及其正负号的规定36

3.1.3截面法求内力及内力图37

3.1.4荷载与内力之间的关系37

3.1.5分段叠加法作弯矩图39

3.1.6绘制内力图的一般步骤41

3.2多跨静定梁43

3.2.1多跨静定梁的组成特点43

3.2.2多跨静定梁的计算步骤43

3.3静定平面刚架45

3.3.1静定平面刚架的组成形式及特点45

3.3.2刚架的支座反力45

3.3.3静定平面刚架的内力分析与内力图的绘制47

3.3.4利用对称性50

3.4静定平面桁架51

3.4.1桁架的特点和组成分类51

3.4.2静定平面桁架的内力计算52

3.5组合结构60

3.6三铰拱62

3.6.1三铰拱的特点62

3.6.2三铰平拱的支座反力和内力63

3.6.3三铰拱的合理拱轴线66

3.7静定结构一般特性69

3.8小结71

习题72

第4章虚功原理与结构的位移计算77

4.1概述77

4.1.1杆件结构的位移77

4.1.2计算位移的目的78

4.2实功与虚功78

4.2.1功的概念78

4.2.2实功和变形能79

4.2.3虚功和虚变形能81

4.3变形体虚功原理84

4.3.1变形体虚功原理的概念及其证明84

4.3.2结构位移计算的一般公式86

4.4荷载作用下结构的位移89

4.4.1荷载作用下的位移计算公式89

4.4.2图乘法93

4.4.3定性绘制结构的变形曲线100

4.5非荷载因素下结构的位移计算102

4.5.1温度变化时结构的位移计算102

4.5.2制造误差引起的结构位移计算104

4.5.3支座位移引起结构位移的计算105

4.5.4弹性支座下位移的计算106

4.6线弹性体系的互等定理107

4.6.1虚功互等定理107

4.6.2位移互等定理108

4.6.3反力互等定理108

4.6.4位移反力互等定理109

4.7小结110

习题111

第5章力法116

5.1超静定结构的特性和超静定次数的确定116

5.1.1超静定结构的特性116

5.1.2超静定次数的确定117

5.2力法的基本概念119

5.2.1力法的基本原理119

5.2.2力法的典型方程121

5.2.3力法的计算步骤124

5.3荷载作用下各类超静定结构的计算124

5.3.1超静定梁124

5.3.2超静定刚架和排架130

5.3.3超静定桁架和组合结构134

5.3.4弹性支座结构137

5.4力法的简化计算139

5.4.1无弯矩状态的判断139

5.4.2对称性的利用140

5.4.3广义未知力150

5.5非荷载因素作用下超静定结构的计算152

5.5.1支座移动下超静定结构的计算153

5.5.2温度变化时超静定结构的计算156

5.5.3制造误差下超静定结构的计算157

5.6超静定结构位移的计算158

5.7静定结构计算的校核161

5.7.1平衡条件校核161

5.7.2变形条件校核161

5.8力法解超静定拱163

5.8.1两铰拱163

5.8.2对称无铰拱166

5.9超静定结构的特性169

5.10小结169

习题170

第6章位移法176

6.1等截面直杆的转角位移方程176

6.1.1位移法中的符号规定176

6.1.2等截面直杆的形常数176

6.1.3载常数179

6.1.4转角位移方程179

6.2位移法的基本概念183

6.2.1位移法基本思想183

6.2.2位移法的基本未知量和基本结构185

6.2.3位移法的典型方程188

6.2.4位移法的计算步骤192

6.3荷载作用下各类超静定结构的计算192

6.3.1连续梁和无侧移刚架192

6.3.2有侧移刚架195

6.3.3剪力分配法198

6.3.4剪力静定刚架202

6.3.5弹性支座结构205

6.4对称性的利用207

6.5直接平衡法建立位移法基本方程209

6.6支座位移和温度改变时的位移法分析212

6.6.1支座位移时的计算212

6.6.2温度改变时的计算214

6.7小结217

习题217

第7章力矩分配法222

7.1力矩分配法的基本概念222

7.1.1转动刚度222

7.1.2传递系数223

7.1.3分配系数223

7.1.4等效力矩荷载224

7.2多结点结构的力矩分配法226

7.3无剪力分配法232

7.4小结234

习题235

索引238

参考文献241 2100433B

本书按照《高等学校土木工程本科指导性专业规范》编写，除绪论外共分11章，主要内容包括平面体系的几何构造分析、静定结构受力分析、虚功原理与结构的位移计算、力法、位移法、力矩分配法、矩阵位移法、影响线、结构动力学、结构的稳定计算和结构的极限荷载。 本教材理论系统、例题全面且通俗易懂，可作为本科土木、桥梁、水利等专业的结构力学教材，也可供上述专业的工程技术人员参考。

本书是依据教育部力学教学指导委员会制定的结构力学课程教学基本要求，并结合编者20余年的《结构力学》(上、下册，共120学时)教学讲义改编而成，同时融入了最新的结构力学课程教学改革成果。可作为高等院校土木工程、交通运输、水力及力学等专业结构力学课程的教材，也可作为考研、本科自考、卓越工程师计划培养和相关专业工程技术人员的参考书。

《结构力学》(上册)共10章，主要内容包括平面体系的几何组成分析、静定结构的内力分析与计算、静定结构的位移计算、力法、位移法、力矩分配法，教学时数为64学时左右。与本书配套的课后习题详细解答和电子教案可供教师使用，如有需求，可以和编者联系获得。

为突出理工类普通高等院校应用型人才的培养，本书侧重基本概念、基本原理、基本方法及应用，加强问题提出、模型建立、解题方法的逻辑衔接，并重视学生接受与掌握知识的规律，由浅逐深，有利于培养学生解决实际问题的能力。

本书在知识点的讲解和阐述上，力求通俗易懂、由浅入深、注重逻辑、循序渐进，尽量清晰解释、透彻分析知识点，相信这也将是本书的重要特色，是编者努力实现的目标。

本书由华北理工大学建筑工程学院陈建伟、武春廷主编，各章分工如下：陈建伟编写了第1、2、8、9章，武春廷编写了第3章，车文鹏编写了第4~6章，马丽慧编写了第7章，洪学娣对书中附图、文字校对做了大量工作，全书由陈建伟统稿并定稿。

本书承蒙华北理工大学建筑工程学院王兴国教授、杨梅教授审阅并提出了宝贵的意见，在此，我们表示衷心的感谢。限于编者水平，书中不妥甚至错误之处，热忱欢迎使用本书的教师及读者予以批评指正，请将您发现的问题、改进建议及时反馈给我们。

本书编写过程中借鉴和参考了大量相关书籍和学术期刊文献，在此表示诚挚的谢意。

编者

2016年3月

《结构力学(第5版)(上册)》是普通高等教育“十一五”国家级规划教材，是在第4版的基础上，根据教育部高等学校力学基础课程教学指导分委员会制订的“结构力学课程教学基本要求”和有关国家标准及教学改革发展需要修订而成。《结构力学(第5版)(上册)》内容取材适宜，叙述精练，由浅入深，联系实际，符合课程的认知和发展规律。

全书分上下两册，共15章。上册包括绪论、平面体系的机动分析、静定梁与静定刚架、静定拱、静定平面桁架、结构位移计算、力法、位移法、渐近法、矩阵位移法和影响线及其应用等11章及附录平面刚架静力分析程序；下册包括结构动力学、结构弹性稳定、结构的极限荷载和悬索计算等4章。全书各章均附有复习思考题和习题及部分答案；上下册各附有自测题两套供测试参考。

《结构力学(第5版)(上册)》可作为高等学校土建、水利、力学等专业的教材，也可供有关工程技术人员参考。

《结构力学(上册)》根据国家教育部审定的《结构力学课程教学基本要求》编写，全书分上、下两册。上册为课程的基础部分，内容包括：平面体系的几何组成分析，静定结构的内力计算，虚功原理与结构的位移计算，计算超静定结构内力的力法、位移法和实用计算法，影响线及应用。下册为专题部分，内容包括：矩阵位移法，结构动力计算基础，结构的极限载荷。《结构力学(上册)》可作为土木工程、水利工程专业本科教材。其上册可作为土木工程管理专业、给水排水专业、工程管理专业本科，以及土木工程、水利工程专业专科等少学时结构力学课程的教材。也可供有关工程技术人员参考