结构力学（上册）前言

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

本书适用于普通高等教育土木工程专业多学时结构力学课程，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，及20余年的《结构力学》(上、下册)教学讲义，同时融入国内外相关教材中的优质资源改编而成。具有注重基础知识的逻辑过渡、联系实际工程应用、培养创新和工程能力等特点。根据结构力学多课时的教学安排，将全部内容编写成《结构力学》上、下册，各校可以根据实际情况进行遴选。

本书为《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、静定结构受力分析、静定结构的计算、力法、位移法、力矩分配法等。与本书配套的可供教师使用的课后习题详细解答和电子教案，可与编者或固体力学教学微信平台联系获得。

本书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，也可以作为考研、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。

第1章绪论

1.1结构力学发展简史

1.1.1结构力学的萌芽与独立

1.1.2结构力学的发展与飞跃

1.1.3结构力学与结构工程

1.2结构与结构的分类

1.2.1结构

1.2.2杆件结构的分类

1.3荷载与荷载的分类

1.4结构力学的基本任务

1.5结构的计算简图与实例

1.6结构力学的学习方法

第2章平面体系的几何组成分析

2.1几何不变体系与几何可变体系

2.2几何组成分析的几个概念

2.2.1自由度

2.2.2约束

2.2.3单铰与链杆的约束关系

2.2.4必要约束与多余约束

2.3体系自由度的计算公式

2.4几何不变体系的基本组成规则

2.4.1二元体规则

2.4.2两刚片规则

2.4.3三刚片规则

2.5瞬变体系的概念

2.6体系的几何组成与静定性的关系

2.6.1几何可变体系

2.6.2无多余约束的几何不变体系(静定结构)

2.6.3具有多余联系的几何不变体系

2.7本章小结

2.8本章知识结构图

思考题

习题

第3章静定梁的受力分析计算

3.1概述

3.2单跨静定梁的受力分析

3.2.1梁的组成和受力性能

3.2.2截面上内力符号的规定

3.2.3弯矩、剪力、荷载集度之间的微分关系

3.2.4绘制单跨静定梁内力图的一般步骤

3.2.5几种典型的弯矩图和剪力图(截面法)

3.3静定单跨梁内力计算——叠加法

3.4多跨静定梁的内力计算

3.4.1对于多跨连续梁层次图的分析

3.4.2多跨静定梁的内力图

3.5简支斜梁的内力计算

3.6本章知识结构图

思考题

习题

第4章静定刚架的受力分析与计算

4.1概述

4.2刚架的特征与分类

4.2.1刚架的特征及其应用

4.2.2刚架的分类

4.3静定刚架支座反力及杆端截面内力的计算

4.3.1支座反力的求解

4.3.2静定刚架截面内力的求解

4.4静定刚架的受力分析步骤

4.5静定刚架的受力分析举例

4.6三铰刚架的内力计算

思考题

习题

第5章三铰拱的受力分析与计算

5.1概述

5.2三铰拱的组成与分类

5.2.1拱与曲梁的区别

5.2.2拱的分类及各部位名称

5.3三铰拱的计算

5.4三铰拱的合理拱轴

5.5本章知识结构图

思考题

习题

第6章静定桁架的受力分析与计算

6.1概述

6.2静定桁架的组成与特点

6.2.1桁架的组成与基本假设

6.2.2桁架的特点

6.3静定桁架的分类

6.4静定桁架的内力计算

6.4.1结点法

6.4.2截面法

6.4.3综合法

6.5静定组合结构的内力计算

6.6静定结构小结

6.7本章知识结构图

思考题

习题

第7章虚功原理和结构的位移计算

7.1概述

7.2虚功原理

7.2.1功、实功和虚功

7.2.2变形杆件体系的虚功原理

7.2.3虚功原理的两种应用形式

7.3平面杆件结构位移计算的一般公式——单位荷载法

7.4静定结构在荷载作用下的位移计算

7.5图乘法

7.6静定结构由于温度改变和支座移动引起的位移

7.6.1由于温度改变引起的位移

7.6.2由于支座移动引起的位移

7.7线性变形体系的几个互等定理

7.7.1功的互等定理(虚功互等定理)

7.7.2位移互等定理

7.7.3反力互等定理

7.7.4反力与位移互等定理

7.8本章小结

7.8.1变形体的虚功原理

7.8.2单位荷载法

7.8.3图乘法计算结构的位移

7.8.4互等定理

7.9本章知识结构图

思考题

习题

第8章用力法计算超静定结构

8.1超静定结构的概念和超静定次数的确定

8.1.1超静定结构的概念

8.1.2超静定次数的确定

8.2力法原理和力法方程

8.2.1力法原理

8.2.2力法方程

8.3用力法计算超静定梁和刚架

8.3.1超静定梁的计算

8.3.2静定刚架的计算

8.4用力法计算超静定桁架和组合结构

8.4.1桁架的计算

8.4.2组合结构的计算

8.4.3排架的计算

8.5对称性的利用

8.5.1对称结构的概念

8.5.2利用对称性可以简化计算

8.6两铰拱的计算

8.6.1两铰拱的计算

8.6.2带拉杆的两铰拱的计算

8.7温度改变、支座移动和有制造误差时超静定结构的计算

8.7.1温度改变时超静定结构的内力计算

8.7.2支座移动时超静定结构的内力计算

8.7.3有制造误差时超静定结构的内力计算

8.8超静定结构的位移计算和最后内力图的校核

8.8.1超静定结构的位移计算

8.8.2单独受温度改变影响时超静定结构的位移计算

8.8.3单独有支座移动时引起的超静定结构的位移计算

8.9超静定结构最后内力图的校核

8.10本章小结

8.11本章知识结构图

思考题

习题

第9章用位移法计算超静定梁和刚架

9.1位移法的基本概念

9.2等截面直杆的转角位移方程

9.2.1两端固定梁一端发生转动的情况

9.2.2固定梁两端发生相对线位移的受力情况

9.2.3一端固定另一端铰支梁的固定端发生转动的情况

9.2.4一端固定另一端铰支梁的两端发生相对线位移的情况

9.2.5一端固定另一端为定向支座梁固定端发生转动的情况

9.2.6总结以上各种支承形式的梁

9.3基本未知量的确定

9.3.1基本未知量

9.3.2如何确定基本未知量

9.4位移法一般方程的建立

9.5位移法应用举例

9.6建立位移法方程的另一种做法——由原结构取隔离体

直接建立平衡方程

9.7对称性的利用

9.8本章小结

9.9本章知识结构图

思考题

习题

第10章用渐进法计算超静定梁和刚架

10.1力矩分配法的基本概念

10.1.1力矩分配法的基本运算

10.1.2力矩分配法的几个基本概念

10.2用力矩分配法计算连续梁和无结点线位移刚架

10.3本章知识结构图

思考题

习题

部分课后思考题及习题参考答案

参考文献2100433B

《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》是同济大学木工大学木工工程专业系列教材之一,第一版出版至今已九年有余。现在的第二版是根据原国家教委批准试行的《高等工业学校结构力学教学基本要求》、同济大学土木工程学院制订的《结构力学》课程教学大纲和同济大学土木工程、水利工程、交通工程等专业的结构力学教材,也可供其他非结构类专业的师生和工程技术人员参考。