“結(jié)構(gòu)力學(xué)”是理工科高等院校開(kāi)設(shè)的一門(mén)重要技術(shù)基礎(chǔ)課。
在中國(guó)高等教育飛速改革與發(fā)展的今天，學(xué)校的層次和類型不斷發(fā)生變化，不同學(xué)校和專業(yè)對(duì)“結(jié)構(gòu)力學(xué)”課程也提出了不同的要求，而且課程的學(xué)時(shí)一般有所減少； 同時(shí)，隨著高等教育的普及化，學(xué)生的情況也發(fā)生了較大的變化。教材建設(shè)是一項(xiàng)需要長(zhǎng)期積累而又不斷翻新的工作，既要鍥而不舍、精益求精，又要善于探索、有所創(chuàng)新。本書(shū)在編寫(xiě)過(guò)程中，特別注重老、中、青教師相結(jié)合，老教授傳授教材處理經(jīng)驗(yàn)，把握教材深淺程度； 中、青年教師了解學(xué)生情況，使所寫(xiě)內(nèi)容盡量符合當(dāng)前教學(xué)實(shí)際。另外，本書(shū)緊密結(jié)合當(dāng)前力學(xué)教學(xué)改革的需要，注意學(xué)習(xí)、吸收有關(guān)院校力學(xué)課程的改革成果。
本書(shū)具有以下特點(diǎn)：
（1） 定位明確，深淺適度。本書(shū)使用對(duì)象為普通高校土建、水利、道路橋梁等專業(yè)的學(xué)生。而對(duì)于不同專業(yè)的需要，以及學(xué)有余力的學(xué)生和部分學(xué)生的考研需要，本書(shū)也含有部分加深、加寬的內(nèi)容。
（2） 篇幅緊湊，內(nèi)容精簡(jiǎn)。根據(jù)“有所為，有所不為”的原則，本書(shū)更注重基本概念、基本原理的敘述，在理論體系上不過(guò)分追求繁雜，簡(jiǎn)化公式推導(dǎo)，貫徹“以應(yīng)用為目的”的選材原則。
（3） 選材輕重分明，處理得當(dāng)。對(duì)于“結(jié)構(gòu)力學(xué)”與其他課程重疊的部分，本書(shū)進(jìn)行了弱化處理，刪減或者簡(jiǎn)要敘述，盡量避免低層次的重復(fù)。
（4） 例題、習(xí)題選材廣泛，詳略有度。本書(shū)所選例題、習(xí)題既有生活中和工程實(shí)際中常見(jiàn)的、易理解的題目，也有一部分具有代表性的考研真題，以供不同讀者參考使用。另外，本書(shū)所選例題分析和解題過(guò)程有詳、有略，還特別注重題型的歸納、分析與難點(diǎn)的剖析； 在習(xí)題中適度增加了綜合性練習(xí)題，體現(xiàn)了基本理論和基本方法的綜合應(yīng)用。
本書(shū)編寫(xiě)分工為： 緒論、第1章、第4章、第7章、第10章由王長(zhǎng)連編寫(xiě)，第2章由彭旭蕊編寫(xiě)，第3章、第9章由孟慶東編寫(xiě)，第5章、第8章由劉蓉華編寫(xiě)，第6章由李鐵林編寫(xiě)。本書(shū)由王長(zhǎng)連、孟慶東主編。全書(shū)由王長(zhǎng)連負(fù)責(zé)統(tǒng)稿工作。
本書(shū)在編寫(xiě)過(guò)程中借鑒、引用了一些同類教材中的例題、習(xí)題和圖表等，在此一并表示衷心感謝。
鑒于編者水平有限，書(shū)中難免存在一些不足之處，敬請(qǐng)廣大讀者批評(píng)指正。
編者
2019年9月
第0章緒論
0.1結(jié)構(gòu)力學(xué)的研究對(duì)象和任務(wù)
0.1.1結(jié)構(gòu)及其分類
0.1.2結(jié)構(gòu)形式的發(fā)展
0.1.3結(jié)構(gòu)力學(xué)的研究對(duì)象和任務(wù)
0.1.4學(xué)習(xí)方法建議
0.2結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖
0.2.1結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化
0.2.2平面桿系結(jié)構(gòu)及其分類
0.3荷載的分類
思考題
習(xí)題
第1章平面桿件體系的幾何組成分析
1.1幾何組成分析的基本概念
1.2平面體系的計(jì)算自由度
1.2.1自由度與約束
1.2.2剛架與桁架的計(jì)算自由度
1.3幾何不變體系
1.3.1幾何不變體系的簡(jiǎn)單組成規(guī)則
1.3.2幾何組成分析方法
1.3.3幾何組成分析舉例
1.4體系的幾何組成與靜定性的關(guān)系
思考題
習(xí)題
部分習(xí)題參考答案
第2章靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分析
2.1梁內(nèi)力計(jì)算的回顧
2.1.1截面的內(nèi)力分量及其正負(fù)號(hào)規(guī)定
2.1.2截面法
2.1.3荷載與內(nèi)力之間的微分關(guān)系
2.1.4荷載與內(nèi)力之間的增量關(guān)系
2.1.5荷載與內(nèi)力之間的積分關(guān)系
2.1.6分段疊加法繪制彎矩圖
2.2靜定梁
2.2.1靜定梁的分類
2.2.2多跨靜定梁
2.3靜定平面剛架
2.3.1剛架的特點(diǎn)
2.3.2剛架的支座反力
2.4三鉸拱
2.4.1概述
2.4.2鉸拱的計(jì)算
2.5靜定平面桁架
2.5.1桁架的基本概念與分類
2.5.2結(jié)點(diǎn)法求解桁架內(nèi)力
2.5.3截面法
2.5.4結(jié)點(diǎn)法和截面法的聯(lián)合應(yīng)用
2.6組合結(jié)構(gòu)
2.7靜定結(jié)構(gòu)基本性質(zhì)和受力特點(diǎn)
2.7.1靜定結(jié)構(gòu)的基本性質(zhì)
2.7.2靜定結(jié)構(gòu)的受力分析
2.7.3常用靜定結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)
思考題
習(xí)題
部分習(xí)題參考答案
第3章靜定結(jié)構(gòu)位移計(jì)算
3.1基本概念
3.1.1材料力學(xué)變形公式回顧
3.1.2廣義位移和廣義力
3.1.3變形體虛功原理
3.2靜定結(jié)構(gòu)在荷載作用下的位移計(jì)算
3.2.1單位荷載法推導(dǎo)位移計(jì)算公式
3.2.2荷載作用下的位移計(jì)算舉例
3.3靜定結(jié)構(gòu)支座移動(dòng)時(shí)的位移計(jì)算
3.4圖乘法
3.5溫度變化和支座下沉?xí)r的位移計(jì)算
3.5.1溫度變化時(shí)結(jié)構(gòu)的位移計(jì)算
3.5.2支座下沉情況下的位移計(jì)算
3.6互等定理
3.6.1功的互等定理
3.6.2位移互等定理
3.6.3反力互等定理
3.6.4反力位移互等定理
思考題
習(xí)題
部分習(xí)題參考答案
第4章力法
4.1超靜定桿件結(jié)構(gòu)
4.1.1超靜定桿件結(jié)構(gòu)類型
4.1.2超靜定次數(shù)的確定方法
4.2力法的基本思路
4.2.1力法中的基本未知量和基本體系
4.2.2力法的基本方程
4.2.3力法的典型方程
4.2.4力法解超靜定結(jié)構(gòu)的一般步驟
4.3用力法計(jì)算荷載作用下的超靜定桿件結(jié)構(gòu)
4.3.1超靜定梁
4.3.2超靜定剛架
4.3.3超靜定鉸結(jié)排架
4.3.4超靜定桁架
4.3.5超靜定組合結(jié)構(gòu)
4.4對(duì)稱性利用
4.4.1結(jié)構(gòu)及荷載對(duì)稱性
4.4.2選取對(duì)稱基本結(jié)構(gòu)
4.4.3選取等代結(jié)構(gòu)代替原結(jié)構(gòu)
4.5力法解其他外因作用下的超靜定結(jié)構(gòu)
4.5.1支座移動(dòng)作用
4.5.2溫度改變作用
4.6超靜定結(jié)構(gòu)位移計(jì)算與最后內(nèi)力圖校核
4.6.1超靜定結(jié)構(gòu)位移計(jì)算
4.6.2最后內(nèi)力圖的校核
4.7超靜定結(jié)構(gòu)受力特性
思考題
習(xí)題
部分習(xí)題參考答案
第5章位移法
5.1位移法的基本概念
5.1.1位移法概述
5.1.2位移法的基本未知量及基本結(jié)構(gòu)
5.1.3轉(zhuǎn)角位移方程
5.2位移法基本原理和典型方程
5.2.1位移法基本原理
5.2.2位移法典型方程
5.2.3典型方程法解題步驟
5.3位移法解超靜定結(jié)構(gòu)
5.3.1無(wú)側(cè)移結(jié)構(gòu)
5.3.2有側(cè)移結(jié)構(gòu)
5.3.3位移法中對(duì)稱性的利用
思考題
習(xí)題
部分習(xí)題參考答案
第6章漸近法
6.1力矩分配法
6.1.1力矩分配法概述
6.1.2力矩分配法的三要素
6.1.3彎矩分配法分類
6.2無(wú)剪力分配法
6.2.1無(wú)剪力分配法概述
6.2.2無(wú)剪力分配法舉例
6.3彎矩分配法與位移法的聯(lián)合應(yīng)用
思考題
習(xí)題
部分習(xí)題參考答案
第7章影響線及其應(yīng)用
7.1影響線的基本概念
7.2靜力法作影響線
7.2.1單跨靜定梁影響線
7.2.2多跨靜定梁影響線
7.2.3結(jié)點(diǎn)荷載作用下梁的影響線
7.2.4梁的位移影響線
7.2.5靜定桁架影響線
7.3機(jī)動(dòng)法作影響線
7.3.1機(jī)動(dòng)法基本思路
7.3.2用機(jī)動(dòng)法作靜定梁的影響線
7.4超靜定力的影響線
7.5影響線應(yīng)用
7.5.1求各荷載作用下的影響量
7.5.2確定最不利荷載位置
7.5.3簡(jiǎn)支梁的絕對(duì)最大彎矩
7.5.4梁的內(nèi)力包絡(luò)圖
思考題
習(xí)題
部分習(xí)題參考答案
第8章矩陣位移法
8.1概述
8.2結(jié)構(gòu)離散化
8.2.1單元和結(jié)點(diǎn)
8.2.2單元坐標(biāo)系和結(jié)構(gòu)坐標(biāo)系
8.2.3結(jié)點(diǎn)位移編碼
8.2.4結(jié)構(gòu)離散化示例
8.3局部坐標(biāo)系下單元?jiǎng)偠确匠毯蛦卧獎(jiǎng)偠染仃?/p>
8.3.1一般桿件單元
8.3.2局部坐標(biāo)系中單元?jiǎng)偠染仃嚨男再|(zhì)
8.3.3局部坐標(biāo)系中單元?jiǎng)偠认禂?shù)的物理意義
8.4單元?jiǎng)偠染仃嚨淖鴺?biāo)轉(zhuǎn)換
8.4.1坐標(biāo)轉(zhuǎn)換矩陣
8.4.2結(jié)構(gòu)坐標(biāo)系下的單元?jiǎng)偠染仃?/p>
8.4.3結(jié)構(gòu)坐標(biāo)系中單元?jiǎng)偠染仃嚨姆謮K
8.5結(jié)構(gòu)的整體分析
8.5.1支座約束后處理法和支座約束前處理法
8.5.2利用單元定位向量集成結(jié)構(gòu)剛度矩陣
8.5.3結(jié)構(gòu)原始剛度矩陣的性質(zhì)及其元素的物理意義
8.5.4邊界條件處理
8.5.5鉸結(jié)點(diǎn)的處理及忽略軸向變形影響
8.5.6非結(jié)點(diǎn)荷載處理
8.6單元桿端力的計(jì)算
8.7計(jì)算步驟和算例
思考題
習(xí)題
部分習(xí)題參考答案
第9章結(jié)構(gòu)動(dòng)力計(jì)算基礎(chǔ)
9.1動(dòng)力計(jì)算概述
9.1.1動(dòng)荷載及其分類
9.1.2結(jié)構(gòu)動(dòng)力計(jì)算的特點(diǎn)和任務(wù)
9.1.3動(dòng)力計(jì)算中結(jié)構(gòu)體系的自由度
9.2單自由體系的自由振動(dòng)
9.2.1振動(dòng)自由度
9.2.2單自由度體系自由振動(dòng)
9.3單自由度體系受迫振動(dòng)
9.4阻尼對(duì)振動(dòng)的影響
9.4.1阻尼
9.4.2阻尼對(duì)自由振動(dòng)的影響
9.4.3阻尼對(duì)強(qiáng)迫振動(dòng)的影響
9.5多自由度結(jié)構(gòu)的自由振動(dòng)
9.5.1柔度法
9.5.2剛度法
9.5.3兩自由度體系的自由振動(dòng)
9.5.4多自由度體系的自由振動(dòng)
9.5.5主振型的正交性
9.6多自由度結(jié)構(gòu)在簡(jiǎn)諧荷載作用下的強(qiáng)迫振動(dòng)
9.6.1柔度法
9.6.2剛度法
9.6.3吸振原理
9.7自振頻率和振型的實(shí)用(近似)計(jì)算法
9.7.1用能量法計(jì)算自振頻率
9.7.2矩陣迭代法求振型和頻率
思考題
習(xí)題
部分習(xí)題參考答案
第10章結(jié)構(gòu)的極限荷載
10.1基本假定與基本概念
10.2極限平衡法及比例加載時(shí)極限荷載的一些定理
10.2.1極限平衡法
10.2.2比例加載時(shí)判定極限荷載的若干定理
10.3單跨超靜定梁的極限荷載
10.4多跨連續(xù)梁的極限荷載
10.5矩形剛架的極限荷載
10.5.1基本機(jī)構(gòu)數(shù)目的確定
10.5.2基本機(jī)構(gòu)聯(lián)合的原則
思考題
習(xí)題
部分習(xí)題參考答案
結(jié)構(gòu)力學(xué)部分術(shù)語(yǔ)中英文對(duì)照表
參考文獻(xiàn)
書(shū)單推薦
