体系的几何构造分析

第1章绪论1

1.1结构力学的研究对象和基本任务1

1.2结构的计算简图和结构的分类1

1.2.1结构的计算简图1

1.2.2结构的分类5

1.3荷载及其分类6

1.4结构力学的学习方法7

第2章平面体系的几何构造分析8

2.1概述8

2.2平面几何不变体系的组成规则12

2.3瞬变体系13

2.4几何组成分析举例15

2.5体系的几何构造分析与静定特性的关系16

2.6小结17

习题18

参考答案19

第3章静定结构的内力分析21

3.1单跨静定梁内力分析的回顾及补充21

3.1.1梁内任意截面上的内力21

3.1.2荷载与内力之间的微分关系22

3.1.3荷载与内力之间的积分关系23

3.1.4用叠加法作弯矩图23

3.1.5斜梁的内力图26

3.2多跨静定梁的内力图27

3.3静定平面刚架内力图31

3.3.1刚架的特点及应用31

3.3.2刚架的内力计算31

3.4三铰拱的反力和内力计算37

3.4.1拱式结构的特点及应用37

3.4.2三铰拱的反力计算39

3.4.3三铰拱的内力计算39

3.4.4三铰拱的压力线42

3.4.5三铰拱的合理轴线43

3.5静定平面桁架内力计算45

3.5.1桁架的特点和组成45

3.5.2结点法、截面法及其联合应用47

3.5.3对称条件的利用53

3.5.4复杂桁架的计算55

3.6静定组合结构计算57

3.7静定结构的特性59

3.7.1静力解答的唯一性59

3.7.2温度变化、支座移动及制造误差等在静定结构中不会引起内力59

3.7.3静定结构的局部平衡特性59

3.7.4静定结构的等效荷载变换特性60

3.7.5静定结构的构造变换特性61

3.8用零载法判别体系的几何组成属性61

3.9小结62

习题63

第4章静定结构的影响线71

4.1移动荷载和影响线的概念71

4.2静力法作影响线71

4.3机动法作影响线75

4.4结点荷载作用下简支主梁的影响线81

4.5静力法作桁架的影响线83

4.6影响线的应用86

4.7铁路、公路的标准荷载和换算荷载90

4.8简支梁的绝对最大弯矩和内力包络图96

4.9小结100

习题100

第5章静定结构的位移计算与虚功原理105

5.1结构位移计算概述105

5.2实功原理106

5.3虚功原理109

5.4平面杆件结构位移计算的一般公式——单位荷载法112

5.5静定结构在荷载作用下的位移计算113

5.6图乘法117

5.7静定结构在温度变化和支座移动所引起的位移计算123

5.8互等定理125

5.9小结127

习题128

第6章力法132

6.1超静定结构概述132

6.2力法中超静定次数的确定134

6.3力法基本原理及典型方程式136

6.3.1力法的基本原理136

6.3.2力法的典型方程138

6.4用力法解算各类超静定结构140

6.4.1超静定梁和刚架140

6.4.2超静定桁架145

6.4.3超静定组合结构和排架147

6.5结构对称性的利用151

6.5.1选取对称的基本结构151

6.5.2取半边结构计算155

6.6两铰拱161

6.7无铰拱165

6.8超静定结构的位移计算170

6.9超静定结构内力图的校核171

6.10温度变化和支座位移时的计算173

6.11超静定结构的特征179

6.12小结180

习题181

第7章位移法190

7.1位移法的基本概念190

7.2等截面杆件的转角位移方程192

7.2.1两端固定等截面杆件的转角位移方程192

7.2.2一端固定另一端铰支的等截面直杆193

7.2.3一端固定另一端定向支座的等截面直杆194

7.3位移法的基本未知量数目196

7.4应用转角位移方程建立位移法方程199

7.5位移法在对称结构中的改进和应用203

7.6位移法的基本体系和典型方程206

7.6.1确定基本未知量206

7.6.2建立位移法的基本体系207

7.6.3建立位移法方程207

7.6.4求系数r11和自由项R1P208

7.6.5绘弯矩图208

7.7对称性的利用和位移法的进一步讨论216

7.7.1对称性的利用216

7.7.2杆轴线与支座链杆重合时的处理217

7.7.3静定部分的处理217

7.7.4静定剪力柱带来的简化217

7.8小结224

习题224

第8章渐近法229

8.1概述229

8.2力矩分配法的基本原理229

8.2.1力矩分配法的基本原理229

8.2.2力矩分配法的基本要素231

8.3多结点的力矩分配法234

8.4利用力矩分配法计算无侧移超静定刚架239

8.5有侧移超静定刚架的计算方法241

8.5.1无剪力分配法241

8.5.2力矩分配法与位移法的联合应用246

8.6近似法248

8.6.1分层法248

8.6.2反弯点法253

8.7超静定力的影响线256

8.8连续梁的最不利荷载分布及内力包络图258

8.9小结261

习题262

第9章矩阵位移法267

9.1矩阵位移法的概述267

9.2单元刚度矩阵268

9.2.1单元刚度矩阵（局部坐标系）268

9.2.2单元刚度矩阵的性质和特殊单元269

9.2.3单元刚度矩阵（整体坐标系）273

9.3整体刚度矩阵275

9.3.1连续梁的整体刚度矩阵275

9.3.2刚架的整体刚度矩阵279

9.4等效结点荷载282

9.5矩阵位移法的解题步骤和算例285

9.6平面刚架程序设计和算例290

9.6.1平面刚架程序设计总框图与程序标识符说明290

9.6.2Fortran 90语言编程简介292

9.6.3平面刚架源程序（FORTEAN 90语言）293

9.6.4算例301

9.7小结303

习题303

第10章结构动力计算308

10.1概述308

10.1.1结构动力计算的特点308

10.1.2动力荷载的分类308

10.1.3动力计算中体系的自由度309

10.2单自由度体系运动方程的建立311

10.2.1刚度法312

10.2.2柔度法312

10.3单自由度体系的自由振动316

10.3.1无阻尼自由振动316

10.3.2有阻尼自由振动319

10.4单自由度体系的强迫振动322

10.4.1无阻尼强迫振动322

10.4.2有阻尼强迫振动330

10.5多自由度体系的自由振动334

10.5.1刚度法334

10.5.2柔度法344

10.6多自由度体系主振型的正交性和主振型矩阵350

10.6.1主振型的正交性350

10.6.2主振型矩阵353

10.7多自由度体系在简谐荷载作用下的强迫振动354

10.7.1刚度法354

10.7.2柔度法358

10.8多自由度体系在一般动荷载作用下的强迫振动360

10.9小结364

习题365

参考文献370 2100433B

第1章 绪论

1.1 结构力学的研究对象及研究内容

1.2 结构的计算简图

1.3 杆件结构的分类

1.4 荷载的分类

第2章 杆件体系的几何构造分析

2.1 几何构造分析的几个基本概念

2.2 平面几何不变体系的组成规律

2.3 平面杆件体系的计算自由度

2.4 空间杆件体系的几何构造分析

第3章 静定结构受力分析

3.1 梁的内力计算回顾

3.2 静定多跨梁

3.3 静定平面刚架

3.4 静定空间刚架

3.5 静定平面桁架

3.6 静定空间桁架

3.7 组合结构

3.8 三铰拱

3.9 零载法

3.10刚体体系的虚功原理

3.1l静定结构的一般性质

3.12各类杆系结构的受力特点

第4章 静定结构的影响线

4.1 移动荷载和影响线的概念

4.2 静力法作简支梁的影响线

4.3 结点荷载作用下梁的影响线

4.4 静力法作桁架的影响线

4.5 机动法作影响线

4.6 影响线的应用

4.7 简支梁的包络图雨

第5章 静定结构位移计算

5.1 结构位移计算概述

5.2 实功与虚功广义力与广义位移

5.3 应用虚功原理求刚体体系的位移

5.4 变形体系虚功原理和结构位移计算的一般公式

5.5 静定结构在荷载作用下的位移计算

5.6 图乘法

5.7 静定结构由于支座移动所引起的位移计算

5.8 静定结构由于温度改变所引起的位移计算

5.9 线性变形体系的互等定理

第6章 力法

6.1 超静定结构的概念和超静定次数的确定

6.2 力法的基本思路、概念及典型方程

6.3 超静定梁、刚架和排架

6.4 超静定桁架和组合结构

6.5 对称性的利用

6.6 两铰拱

6.7 无铰拱

6.8 由卡氏定理推导力法方程

6.9 温度改变和支座移动时超静定结构的内力计算

6.10超静定结构位移的计算

6.11超静定结构计算的校核

6.12超静定结构的特性

第7章 位移法

7.1 位移法的基本概念

7.2 位移法基本未知量的确定

7.3 等截面直杆的转角位移方程

7.4 位移法两种求解方式综述

7.5 位移法计算连续粱和无侧移刚架

7.6 位移法计算有侧移刚架

7.7 位移法计算对称结构

7.8 支座位移和温度改变时的计算

第8章 渐近法及超静定力的影响线

8.1 渐近法概述

8.2 力矩分配法的概念

8.3 单结点的力矩分配

8.4 多结点的力矩分配

8.5 无剪力分配法

8.6 力矩分配法与位移法的联合应用

8.7 超静定力的影响线

8.8 连续梁的最不利荷载分布及内力包络图

习题参考答案

第9章 矩阵位移法

9.1 概述

9.2 单元刚度矩阵

9.3 坐标变换

9.4 单元集成法和连续梁的整体刚度矩阵

9.5 平面刚架的整体刚度矩阵

9.6 等效结点荷载

9.7 计算步骤和算例

第10章 结构的动力计算

10.1 动力计算的特点和动力自由度

10.2 单自由度体系的自由振动

10.3 单自由度体系的受迫振动

10.4 多自由度体系的自由振动

10.5 多自由度体系主振型的正交性

10.6 多自由度体系的受迫振动

10.7 无限自由度体系的自由振动

10.8 计算频率的近似方法

第11章 结构的稳定性计算

11.1 稳定问题的分类

11.2 确定临界荷载的静力法

11.3 确定临界荷载的能量法

11.4 组合压杆的稳定

11.5 圆环和圆拱的稳定

第12章 结构的极限荷载

12.1 极限荷载的概念

12.2 极限弯矩、塑性铰和破坏机构的概念

12.3 比例加载时判定极限荷载的一般定理

12.4 超静定结构极限荷载的计算

12.5 简单刚架极限荷载

12.6 用增量变刚度法求刚架的极

习题参考答案

参考文献 2100433B

内容摘要

本书主要阐述平面体系的几何构造分析、静定结构的内力和位移的计算、结构影响线的绘制和应用、结构的塑性分析、结构的动力计算等内容。 2100433B